WO2015019682A1 - Lighting device - Google Patents

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光章 加藤
大野 博司
久野 勝美
弘康 近藤
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株式会社 東芝
東芝マテリアル株式会社
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Abstract

[Problem] To provide a lighting device configured so that equipment efficiency is increased and so that heat radiation properties are improved. [Solution] The lighting device of an embodiment is provided with: a globe which has one end open and which has a cavity therein; a plate-shaped base member which is housed within the globe; a light source which is housed within the globe, is disposed on the base member, and has at least one LED; a lens which is housed within the globe, covers the light emitting surface of the light source, and has light permeability; a support column which is housed within the globe, is disposed on the opposite side of the base member from the light source and from the lens, and supports the base member; a radiation layer which is provided on the surface of the support column and which radiates heat; a globe connector which is connected to the support column at the one end of the globe; a base connector which is connected to the globe connector; a base which is connected to the base connector and which supplies electric power to the light source; and wiring which electrically connects the base and the light source.

Description

照明装置Lighting device
 本発明の実施形態は、照明装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a lighting device.
 一般に、LED(Light-Emitting Diode)を用いた照明装置は、光を発生するLEDを基台の一つの面に配置し、LEDを覆うようにして球状のグローブを設けて、LEDからの光を外部に拡散および射出している。このような照明装置では、LEDからの熱を基台に伝熱し、外気に接している基台の他の表面(放熱面)から外部へと放熱している。 Generally, an illumination device using an LED (Light-Emitting Diode) arranges an LED that generates light on one surface of a base, and a spherical glove is provided so as to cover the LED so that light from the LED is emitted. Diffusing and emanating outside. In such an illuminating device, heat from the LED is transferred to the base and radiated from the other surface (heat radiating surface) of the base in contact with the outside air to the outside.
 LEDを用いた照明装置では、一般のフィラメント等を用いた照明装置例えば白熱電球等と同程度の配光角すなわちLEDが発する光の広がりの程度を示す尺度と、全光束すなわちLEDが発する光の明るさの程度を示す尺度と、透明感すなわち照明装置の光を透過する面の割合を示す尺度と、白熱電球のような光源の位置の実現とが求められている。なお、白熱電球は、フィラメントの位置するグローブの中心から光が射出され、光源の位置はグローブの中心となる。 In an illuminating device using an LED, a illuminating device using an ordinary filament or the like, for example, a light distribution angle comparable to that of an incandescent light bulb, that is, a scale indicating the extent of the light emitted by the LED, and the total luminous flux, that is, the light emitted from the LED. There is a need for a scale that indicates the degree of brightness, a scale that indicates transparency, that is, a ratio of the surface that transmits light of the lighting device, and a realization of the position of a light source such as an incandescent bulb. The incandescent bulb emits light from the center of the globe where the filament is located, and the position of the light source is the center of the globe.
 LEDを用いた照明装置において、配光角を増加させるためには、光が最終的に射出されるグローブの外表面の面積を増加させるとともに,LEDの発光面から前方に照射される光を、できるだけ全方位に向けて射出されるように配光制御する必要がある。 In an illumination device using an LED, in order to increase the light distribution angle, the area of the outer surface of the globe where light is finally emitted is increased, and the light irradiated forward from the light emitting surface of the LED is It is necessary to control the light distribution so that the light is emitted in all directions as much as possible.
 また、全光束を増加させるためには、より高出力のLEDを用いることが必要となるので、LEDからの発熱量が増加する。LEDが発する熱は、LED素子自体や、電源回路等の回路基板等に影響を与え、これらLED素子や回路基板等の性能に劣化が生じる。このため、照明装置の放熱性能を向上させるためには、基台の放熱面の面積を増加させる必要がある。 Also, in order to increase the total luminous flux, it is necessary to use a higher-power LED, so the amount of heat generated from the LED increases. The heat generated by the LED affects the LED element itself and a circuit board such as a power supply circuit, and the performance of the LED element and the circuit board is deteriorated. For this reason, in order to improve the heat dissipation performance of the lighting device, it is necessary to increase the area of the heat dissipation surface of the base.
 また、透明感を向上させるためには、照明装置の外表面におけるグローブ表面の割合を増加させるとともに、グローブ内部に配置される不透明部材の表面積を縮小させる必要がある。光源をグローブ中心に配置するためには、光源から発生する熱をグローブおよび口金に効果的に伝熱させるとともに、グローブ中心からの光を不透明部材によって遮らない構成が必要になる。 In order to improve the transparency, it is necessary to increase the proportion of the globe surface on the outer surface of the lighting device and reduce the surface area of the opaque member disposed inside the globe. In order to arrange the light source at the center of the globe, it is necessary to effectively transfer heat generated from the light source to the globe and the base, and to prevent the light from the center of the globe from being blocked by the opaque member.
特開2012-212682号公報JP 2012-212682 A
 本実施形態は、全光束を増加、配光角を拡大、透明感を向上させるとともに、光源を中心に配置することが可能な照明装置を提供する。 This embodiment provides an illumination device that can increase the total luminous flux, expand the light distribution angle, improve the transparency, and can be arranged around the light source.
 本実施形態による照明装置は、一端に開口を有し内部が空洞のグローブと、前記グローブ内に収納される板状のベースと、前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、光の透過性を有するレンズと、前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記レンズと反対側に設けられ前記ベースを支持する支柱と、前記支柱の表面に設けられ熱の輻射を行う輻射層と、前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、を備える。 The lighting device according to the present embodiment has a glove having an opening at one end and a hollow inside, a plate-like base accommodated in the glove, and at least one disposed in the glove and disposed on the base. A light source having an LED; a lens that is housed in the globe and covers a light emitting surface of the light source; and has a light transmission property; and is housed in the globe and provided on the opposite side of the light source and the lens with respect to the base. A support that supports the base, a radiation layer that is provided on the surface of the support to radiate heat, a globe connector that is connected to the support at the one end of the globe, and a base connector that is connected to the globe connector And a base connected to the base connector for supplying power to the light source, and a wiring for electrically connecting the base and the light source. Obtain.
図1(a)、1(b)は、第1実施形態による照明装置を示す図。Drawing 1 (a) and 1 (b) are figures showing an illuminating device by a 1st embodiment. 第1実施形態による照明装置のレンズを示す図。The figure which shows the lens of the illuminating device by 1st Embodiment. 第1実施形態による照明装置の支柱を示す図。The figure which shows the support | pillar of the illuminating device by 1st Embodiment. 第1実施形態による照明装置のグローブ内の対流を説明する図。The figure explaining the convection in the glove of the illuminating device by 1st Embodiment. 第2実施形態のよる照明装置を示す図。The figure which shows the illuminating device by 2nd Embodiment.
 以下、図面を参照して実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
 図1(a)、1(b)に、第1実施形態による照明装置100を示す。なお、図1(a)は、照明装置100の外形図、図1(b)は、図1(a)におけるA-A線で切断した照明装置100を切断した断面図である。
(First embodiment)
1 (a) and 1 (b) show an illumination device 100 according to the first embodiment. 1A is an external view of the lighting device 100, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the lighting device 100 cut along the line AA in FIG. 1A.
 本実施形態においては、照明装置100は室内の天井等に設けられたソケットに装着される例にとって説明するが、これに限定されるものではない。この第1実施形態の照明装置100は、グローブ10と、口金60と、を備えている。グローブ10は、グローブ10に内包された後述する光源から射出された光を、表面から外部に射出する。口金60は、照明装置100を、図示しないソケットに対して、例えば螺合等により固定する際に、電気的かつ機械的な接続部分となる。なお、本実施形態においては、照明装置100は、軸すなわちA-A線を中心に略対称形状を有する。以下では、この軸を照明装置100の中心軸と呼ぶ。 In the present embodiment, the lighting device 100 will be described with respect to an example in which the lighting device 100 is mounted on a socket provided on an indoor ceiling or the like, but is not limited thereto. The lighting device 100 according to the first embodiment includes a globe 10 and a base 60. The globe 10 emits light emitted from a light source described later contained in the globe 10 from the surface to the outside. The base 60 serves as an electrical and mechanical connection portion when the lighting device 100 is fixed to a socket (not shown) by, for example, screwing or the like. In the present embodiment, the lighting device 100 has a substantially symmetrical shape about the axis, that is, the AA line. Hereinafter, this axis is referred to as the central axis of the illumination device 100.
 図1(a)に示すように、照明装置100の中心軸と重力方向を一致させてソケットに装着された状態では、照明装置100は口金60が上側に位置し、グローブ10が下側に位置する。室内の電源等により図示しないソケットに対して給電されると、グローブ10内に設けられた光源から光が射出し、グローブ10の表面を通して外部に射出され、照明装置100は照明として機能する。 As shown in FIG. 1A, in a state where the central axis of the lighting device 100 is aligned with the direction of gravity and the socket 100 is mounted on the socket, the base 60 is positioned on the upper side and the globe 10 is positioned on the lower side. To do. When power is supplied to a socket (not shown) by an indoor power supply or the like, light is emitted from a light source provided in the globe 10 and emitted to the outside through the surface of the globe 10, and the lighting device 100 functions as illumination.
 グローブ10は一端に開口部を有し、この開口部は、口金60の開口部の直径に相当する直径を有している。グローブ10は、内部が空洞であり、かつ上記中心軸に沿って開口部から下方に向かうに連れて、グローブ10の中心軸に垂直な断面におけるグローブ10の周長が次第に増加し、グローブ10の周長が最大値をとった後、次第に縮小する形状を有している。 The globe 10 has an opening at one end, and this opening has a diameter corresponding to the diameter of the opening of the base 60. The glove 10 has a hollow inside, and the circumference of the glove 10 in a cross section perpendicular to the central axis of the glove 10 gradually increases as the glove 10 moves downward from the opening along the central axis. After the circumference reaches the maximum value, the shape gradually decreases.
 更に、本実施形態の照明装置100は、図1(b)に示すように、グローブ10の内側に設けられた板状のベース20と、このベース20上に配置された基板41と,基板41上に設けられた光源40と、光源40に電気的に接続される配線90と、光源40の発光面側に配置され、光の透過性を有するレンズ30と、ベース20上に設けられ、レンズ30を固定するレンズコネクタ50と、ベース20を支持する支柱21と、支柱21の表面に設けられた輻射層80と、支柱21に接続され、グローブ10を支持するグローブコネクタ22と、グローブコネクタ22を口金60に繋ぐ口金コネクタ23と、を備えている。 Furthermore, as shown in FIG. 1B, the illumination device 100 according to the present embodiment includes a plate-like base 20 provided inside the globe 10, a substrate 41 disposed on the base 20, and a substrate 41. The light source 40 provided above, the wiring 90 electrically connected to the light source 40, the lens 30 disposed on the light emitting surface side of the light source 40 and having light transparency, and provided on the base 20, the lens A lens connector 50 that fixes the base 30, a support 21 that supports the base 20, a radiation layer 80 provided on the surface of the support 21, a globe connector 22 that is connected to the support 21 and supports the globe 10, and a globe connector 22 And a base connector 23 for connecting the base to the base 60.
 ベース20は、基板41が配置される平板形状を有する部材であり、光源40が発する熱を内部で伝導し、支柱21に伝える。以下では、ベース20の光源40側を下面、この下面とは反対の面を上面と定義する。ベース20は、例えば図1(b)に示すように略円盤形状でもよいし,多角形状でもよい。ベース20の一部に、レンズコネクタ50および支柱21への接続のためのネジ穴、もしくはネジ切り、もしくは孔が設けられている。また、ベース20には、上面から下面へと配線90を通すための貫通孔が設けられている。ベース20に貫通孔を設けずに支柱21の側面に穴を設けて配線90をベース20の基板41側に到達させてもよい。なお、ベース20の材質としては、例えばアルミニウム合金や銅合金などの熱伝導性に優れる材料が用いられる。 The base 20 is a member having a flat plate shape on which the substrate 41 is disposed, and conducts heat generated by the light source 40 inside and transmits the heat to the support column 21. Hereinafter, the light source 40 side of the base 20 is defined as the lower surface, and the surface opposite to the lower surface is defined as the upper surface. For example, the base 20 may have a substantially disk shape as shown in FIG. A part of the base 20 is provided with a screw hole, threading, or hole for connection to the lens connector 50 and the column 21. Further, the base 20 is provided with a through hole for passing the wiring 90 from the upper surface to the lower surface. Instead of providing a through hole in the base 20, a hole may be provided in the side surface of the support column 21 so that the wiring 90 reaches the substrate 41 side of the base 20. In addition, as a material of the base 20, the material excellent in heat conductivity, such as an aluminum alloy and a copper alloy, for example is used.
 支柱21は、内部に空洞を有する部材であり、光源40が発する熱を内部で伝導するとともに、一部の熱をグローブ10および口金60へと伝える。支柱21は、例えば図1(b)に示すような湾曲した略円柱形状を有する。支柱21の材料としては、例えばアルミニウム合金や銅合金などの熱伝導性に優れる材料が用いられる。支柱21の中心軸に垂直な断面における支柱21の周長は口金60側に至るに従い変化し、上記周長はベース20の周長以下である。ここで、周長は、外周の周長を意味する。 The support column 21 is a member having a cavity inside, and conducts heat generated by the light source 40 inside and transmits part of the heat to the globe 10 and the base 60. The support column 21 has a curved substantially cylindrical shape as shown in FIG. As a material of the support | pillar 21, the material excellent in heat conductivity, such as an aluminum alloy and a copper alloy, for example is used. The circumferential length of the column 21 in a cross section perpendicular to the central axis of the column 21 changes as it reaches the base 60 side, and the circumferential length is equal to or less than the circumferential length of the base 20. Here, the perimeter means the perimeter of the outer periphery.
 また、支柱21の内部には空気が満たされているが、水やフロロカーボン等の冷媒を封入し、ヒートパイプとして作動させることにより伝熱を促進してもよい。また、ヒートパイプを挿入してもよい。支柱21の表面には、表面処理により形成したアルマイトや、塗装など、熱輻射性の高い輻射層80が設けられる。輻射層80に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、支柱21の表面での光の損失を小さくすることができる。以下では、支柱21の中空側の面を内面、この内面とは反対の面を外面(表面)と呼ぶ。 In addition, although the inside of the support column 21 is filled with air, heat transfer may be promoted by enclosing a coolant such as water or fluorocarbon and operating as a heat pipe. A heat pipe may be inserted. On the surface of the support column 21, a radiation layer 80 having a high heat radiation property such as alumite formed by surface treatment or painting is provided. If a material having a low visible light absorptivity such as white paint is used for the radiation layer 80, the light loss on the surface of the support column 21 can be reduced. Hereinafter, the hollow side surface of the support column 21 is referred to as an inner surface, and the surface opposite to the inner surface is referred to as an outer surface (surface).
 グローブコネクタ22は、支柱21、グローブ10、および口金コネクタ23を結合させる部材である。光源40で発生した熱の一部は、支柱21を経由してグローブコネクタ22に伝わり、グローブ10に伝えられる。グローブコネクタ22は、例えば図1(b)に示すように略円筒形状を有する。グローブコネクタ22には、支柱21および口金コネクタ23のいずれかと一体、あるいは支柱21あるいは口金コネクタ23と接続するためのねじ穴等が設けられる。また、グローブ10への接触面積を大きくするための凸部、あるいは、溝などが設けられる。なお、グローブコネクタ22としては、例えばアルミニウム合金、銅合金などの熱伝導性に優れる材料が用いられる。グローブ10との接続には、例えば耐熱性を有する接着剤が用いられる。なお、グローブコネクタ22の空気に接する面には、表面処理により形成したアルマイトや、塗装など、熱輻射性の高い輻射層を設けてもよい。輻射層に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、グローブコネクタ22の表面での光の損失を小さくすることができる。 The globe connector 22 is a member that connects the support column 21, the globe 10, and the base connector 23. Part of the heat generated by the light source 40 is transmitted to the globe connector 22 via the support column 21 and is transmitted to the globe 10. The globe connector 22 has a substantially cylindrical shape as shown in FIG. The globe connector 22 is provided with a screw hole or the like that is integral with either the support 21 or the base connector 23 or connected to the support 21 or the base connector 23. Further, a convex portion or a groove for increasing the contact area with the globe 10 is provided. For the globe connector 22, a material having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy or a copper alloy is used. For connection with the globe 10, for example, an adhesive having heat resistance is used. Note that the surface of the globe connector 22 that comes into contact with air may be provided with a radiation layer having high heat radiation properties, such as anodized by surface treatment or coating. If a material with low visible light absorption such as white paint is used for the radiation layer, the loss of light on the surface of the globe connector 22 can be reduced.
 口金コネクタ23は、口金60と螺合可能な部材であり、光源40が発する熱を内部で伝導し、口金60に伝える。口金コネクタ23は、例えば図1(b)に示すような円筒形状を有するとともに、両端に開口部を有する。口金コネクタ23はその一部にグローブコネクタ22および口金60への接続のためのネジ穴、もしくはネジ切り、もしくは孔が設けられる。なお、口金コネクタ23の材料としては、例えばアルミニウム合金、銅合金、セラミックス等の熱伝導性に優れる材料が用いられる。以下では、口金コネクタ23のグローブコネクタ22側の面を下面、口金60と螺合する面を側面と定義する。 The base connector 23 is a member that can be screwed to the base 60, and conducts heat generated by the light source 40 inside and transmits the heat to the base 60. The base connector 23 has a cylindrical shape as shown in FIG. 1B, for example, and has openings at both ends. A part of the base connector 23 is provided with a screw hole, a thread, or a hole for connection to the globe connector 22 and the base 60. As the material of the base connector 23, a material having excellent thermal conductivity such as an aluminum alloy, a copper alloy, or a ceramic is used. In the following, the surface of the base connector 23 on the globe connector 22 side is defined as the bottom surface, and the surface screwed with the base 60 is defined as the side surface.
 レンズコネクタ50は、レンズ30を基板41に固定するための部材である。レンズコネクタ50は、例えば図1(b)に示すように略円盤形状を有する。また、レンズコネクタ50の一部に、基板41をベース20に押し付けるための凸部が設けられていても良い。この凸部は、光源40の発光面、および基板41上の図示しない電極部を避けて設けられる。レンズコネクタ50にはベース20への接続のためのネジ穴、もしくはネジ切り、もしくは孔が設けられても良い。なお、レンズコネクタ50の材料としては、例えばポリカーボネート等の、強度および耐熱性に優れる合成樹脂が用いられる。レンズ30との接続には、例えば耐熱性を有する接着剤が用いられる。 The lens connector 50 is a member for fixing the lens 30 to the substrate 41. The lens connector 50 has a substantially disk shape, for example, as shown in FIG. Further, a convex portion for pressing the substrate 41 against the base 20 may be provided in a part of the lens connector 50. This convex part is provided avoiding the light emitting surface of the light source 40 and an electrode part (not shown) on the substrate 41. The lens connector 50 may be provided with a screw hole, threading, or a hole for connection to the base 20. In addition, as a material of the lens connector 50, synthetic resin excellent in intensity | strength and heat resistance, such as a polycarbonate, is used, for example. For connection with the lens 30, for example, an adhesive having heat resistance is used.
 レンズコネクタ50は、レンズ30を固定するとき、基板41及び光源40周辺のスペーサの役割を果たす。また、レンズ30が樹脂製、ベース20が金属製であるとき、樹脂製のレンズコネクタ50を、ねじによりベース20に固定し、レンズ30とレンズコネクタ50を接着剤により接着すれば、同種の材料間は接着、異種材料間はねじ止めになるため、確実な接合が可能となる。なお、レンズ30に直接ネジ穴を設け、ベース20とネジにより螺合することも可能である。しかし、この場合は、ねじ穴およびねじによる、光の反射あるいは吸収が発生し、レンズ30による配光制御が困難となる。このように、レンズコネクタ50を用いることにより、確実な固定、および容易な配光制御を実現することができる。以下では、レンズコネクタ50の光源40側の面を下面、この下面とは反対の面を上面と定義する。 The lens connector 50 serves as a spacer around the substrate 41 and the light source 40 when the lens 30 is fixed. Further, when the lens 30 is made of resin and the base 20 is made of metal, the resin-type lens connector 50 is fixed to the base 20 with a screw, and the lens 30 and the lens connector 50 are bonded together with an adhesive. Since the gaps are bonded and the dissimilar materials are screwed, reliable bonding is possible. It is also possible to provide a screw hole directly in the lens 30 and screw it into the base 20 with a screw. However, in this case, light is reflected or absorbed by the screw holes and the screws, and the light distribution control by the lens 30 becomes difficult. In this way, by using the lens connector 50, it is possible to realize reliable fixing and easy light distribution control. Hereinafter, the surface on the light source 40 side of the lens connector 50 is defined as the lower surface, and the surface opposite to the lower surface is defined as the upper surface.
 レンズ30は、例えばガラスや合成樹脂等の光を透過する部材であり、その各面において光を反射、屈折、拡散する。あるいは、レンズ30の内部に、散乱体などの光を散乱させる粒子を封止し、拡散機能を持たせてもよい。このレンズ30の一具体例の断面図を図2に示す。レンズ30は、拡散部30aと、全反射部30bと、中央部30cと、を有している。拡散部30aは、全面が拡散面となっている。この拡散面は、例えばサンドブラストによって作成される。しかし、このサンドブラストに限るものではなく、白塗装などを用いて形成してもよい。また、拡散部30aは、円筒形状の第1部分30a1と、この第1部分30a1と接合面で接続する第2部分30a2と、を有している。全反射部30bは、拡散部30aに覆われ、全面が鏡面仕上げとなっている。中央部30cは全反射部30bの中央に設けられ、光源40側から中心軸に沿って拡散部30aまで延在している。光源40から中央部30cに入射した光は、そのまま直進し、拡散部30aを通して外部に射出される。 The lens 30 is a member that transmits light, such as glass or synthetic resin, and reflects, refracts, and diffuses light on each surface. Alternatively, particles that scatter light such as a scatterer may be sealed inside the lens 30 to have a diffusion function. A cross-sectional view of a specific example of the lens 30 is shown in FIG. The lens 30 has a diffusion part 30a, a total reflection part 30b, and a central part 30c. The entire surface of the diffusion portion 30a is a diffusion surface. This diffusion surface is created by, for example, sandblasting. However, it is not limited to sand blasting, and may be formed using white coating or the like. The diffusing portion 30a includes a cylindrical first portion 30a1 and a second portion 30a2 connected to the first portion 30a1 through a joint surface. The total reflection part 30b is covered with the diffusion part 30a, and the entire surface is mirror-finished. The central part 30c is provided at the center of the total reflection part 30b, and extends from the light source 40 side to the diffusion part 30a along the central axis. The light incident on the central portion 30c from the light source 40 goes straight as it is and is emitted to the outside through the diffusion portion 30a.
 また、拡散部30aの第2部分30a2は、上記接合面における中心点Oを中心とした半球状の外面を有している。この外面は、グローブ10の内面形状と相似となる。すなわち、グローブ10の内面と、拡散部30aの外面との距離はほぼ一定となる。また、中心点Oは、グローブ10の中心に一致するように設けられる。これにより、光源40からの光は、中心点Oすなわちグローブの中心から射出されるようになる。拡散部30aおよび全反射部30bの最大直径は、グローブ10の開口部の直径以下とする。これにより、グローブ10の内部へ、レンズ30の挿入が可能となる。レンズ30の材質としては、光の透過性の高い、アクリル、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ガラス等を用いることが好ましい。 Further, the second portion 30a2 of the diffusing portion 30a has a hemispherical outer surface centered on the center point O on the joint surface. This outer surface is similar to the inner shape of the globe 10. That is, the distance between the inner surface of the globe 10 and the outer surface of the diffusing portion 30a is substantially constant. The center point O is provided so as to coincide with the center of the globe 10. Thereby, the light from the light source 40 is emitted from the center point O, that is, the center of the globe. The maximum diameters of the diffusing unit 30a and the total reflection unit 30b are equal to or smaller than the diameter of the opening of the globe 10. Thereby, the lens 30 can be inserted into the globe 10. As a material of the lens 30, it is preferable to use acrylic, polycarbonate, cycloolefin polymer, glass or the like having high light transmittance.
 光源40は、板状の基板41の一方の面にLED等の発光素子(図示せず)が1つまたは複数実装される部品であり、例えば白色光等の可視光を発生する。一例として、波長450nmの青紫色光を発生する発光素子を用いる場合、この発光素子を、青紫色光を吸収して波長560nm近傍の黄色光を発生する蛍光体を含む樹脂材等で覆うことにより、光源40は白色光を発生する。 The light source 40 is a component in which one or a plurality of light emitting elements (not shown) such as LEDs are mounted on one surface of a plate-like substrate 41, and generates visible light such as white light. As an example, when a light-emitting element that generates blue-violet light having a wavelength of 450 nm is used, the light-emitting element is covered with a resin material containing a phosphor that absorbs blue-violet light and generates yellow light having a wavelength of about 560 nm. The light source 40 generates white light.
 基板41が金属等の電気伝導性の高い材料からなる場合には、光源40が設けられている面とは逆の面を、電気絶縁性を有し、かつ熱伝導性に優れるシート(図示せず)を介して接するようにベース20の表面に設けられることが好ましい。これは、後述するように、光源40が発する熱をベース20に伝えるためには、光源40とベース20との間の接触熱抵抗は小さいほど好ましく、また、光源40とベース20とは、電気的に絶縁関係であることが好ましいためである。なお、基板41が、セラミックス等の電気伝導性の低い素材の場合には、前記絶縁シートは必ずしも必要ではない。 In the case where the substrate 41 is made of a material having high electrical conductivity such as metal, a surface opposite to the surface on which the light source 40 is provided is a sheet (not shown) having electrical insulation and excellent thermal conductivity. It is preferably provided on the surface of the base 20 so as to be in contact with each other. As will be described later, in order to transmit the heat generated by the light source 40 to the base 20, it is preferable that the contact thermal resistance between the light source 40 and the base 20 is small, and the light source 40 and the base 20 are electrically connected to each other. This is because it is preferable to have an insulating relationship. In addition, when the board | substrate 41 is a raw material with low electrical conductivity, such as ceramics, the said insulating sheet is not necessarily required.
 なお、後述する図4の流線71に示すように、支柱21の近傍の空気は、支柱21からの放熱により密度が小さくなり、重力の方向と逆方向に流れる。また、グローブ10近傍の空気は、低温のグローブ10に吸熱され、密度が大きくなり、重力に対して順方向(同じ方向)に流れる。この循環流による支柱21からの放熱、グローブ10への放熱のサイクルにより、効率的に光源40を冷却することができる。 Note that, as shown by a flow line 71 in FIG. 4 to be described later, the air in the vicinity of the support column 21 is reduced in density due to heat radiation from the support column 21 and flows in a direction opposite to the direction of gravity. Moreover, the air in the vicinity of the globe 10 is absorbed by the low-temperature globe 10, increases in density, and flows in the forward direction (the same direction) with respect to gravity. The light source 40 can be efficiently cooled by a cycle of heat radiation from the support column 21 and heat radiation to the globe 10 by the circulation flow.
 口金60、口金コネクタ23、支柱21の内部に、光源40に対して電力を供給する図示しない電源回路を備えていてもよい。電源回路は、交流電圧(例えば、100V)を受けて、直流電圧に変換した後に、配線90を通じて光源40に対してこの直流電圧を印加する。その場合、外部電源を用いずに光源40に電力を供給することができる。 A power supply circuit (not shown) that supplies power to the light source 40 may be provided inside the base 60, the base connector 23, and the column 21. The power supply circuit receives an AC voltage (for example, 100 V) and converts it to a DC voltage, and then applies the DC voltage to the light source 40 through the wiring 90. In that case, electric power can be supplied to the light source 40 without using an external power source.
(機能の説明)
 以下、図1(a)乃至図4を参照して、照明装置100の機能について詳細に説明する。
(Description of function)
Hereinafter, the function of the illumination device 100 will be described in detail with reference to FIGS.
 図3は、支柱21の形状を説明する図である。図4はグローブ内の自然対流を説明する図である。 FIG. 3 is a diagram for explaining the shape of the column 21. FIG. 4 is a diagram for explaining natural convection in the globe.
 室内の天井等や、灯具に設けられるソケットに照明装置100の口金60が装着された状態で、室内の電源等によりソケットに対して給電されると、口金60、口金コネクタ23、支柱21のいずれかに内包される図示しない電源回路、もしくは、外部電源、を介して光源40に定電流が供給される。これにより光源40は光を照射する。 When power is supplied to the socket by an indoor power source or the like in a state where the base 60 of the lighting device 100 is mounted on a socket provided on the ceiling or the lamp of the room, any of the base 60, the base connector 23, and the column 21 A constant current is supplied to the light source 40 via a power supply circuit (not shown) included in the crab or an external power supply. Thereby, the light source 40 emits light.
 図2を参照して、レンズ30の機能について説明する.光源40から発せられた光の主な成分は、全反射部30bの上面(窪んでいる面)により全反射され、全反射部30bの円筒状の側面より一旦射出する。さらに、拡散部30aに入射し、この拡散部30aより拡散および透過される。これにより、後方側すなわち光源40の射出方向よりも図2において横方向および斜め上方向へ光が射出される。 The function of the lens 30 will be described with reference to FIG. The main component of the light emitted from the light source 40 is totally reflected by the upper surface (recessed surface) of the total reflection part 30b, and is emitted once from the cylindrical side surface of the total reflection part 30b. Further, the light enters the diffusion portion 30a, and is diffused and transmitted through the diffusion portion 30a. Thereby, light is emitted in the lateral direction and obliquely upward in FIG. 2 from the rear side, that is, the emission direction of the light source 40.
 また、反射部30bの上面すなわち窪んでいる面で全反射されなかった光は、反射部30bの上面より透過する。さらに、拡散部30aに入射し、この拡散部30aより拡散透過される。これにより、前方側すなわち光源40射出方向へ光が射出される。 Further, light that has not been totally reflected by the upper surface of the reflecting portion 30b, that is, the recessed surface, is transmitted from the upper surface of the reflecting portion 30b. Further, the light enters the diffusion portion 30a and is diffused and transmitted through the diffusion portion 30a. Thereby, light is emitted toward the front side, that is, the light source 40 emission direction.
 以上により、光源40から発せられた光は、最終的に拡散部30aより広配光にされ、かつ均一な配光で拡散透過される。 As described above, the light emitted from the light source 40 is finally made wider by the light diffusing unit 30a and diffused and transmitted with a uniform light distribution.
 また、拡散部30aは,グローブ10の内面形状が相似となる外面を有しているため、この外面とグローブ10との間隔が至るところ実質的同じになっている。これにより、拡散部30aの面から射出された光の配光特性がグローブ10に投影されることになる。つまり、光の配光が均一であれば、グローブ10が均一に光るように見えるという効果がある。 In addition, since the diffusing portion 30a has an outer surface in which the shape of the inner surface of the globe 10 is similar, the distance between the outer surface and the globe 10 is substantially the same throughout. Thereby, the light distribution characteristic of the light emitted from the surface of the diffusion portion 30 a is projected onto the globe 10. That is, if the light distribution is uniform, there is an effect that the globe 10 appears to shine uniformly.
 拡散部30aおよび全反射部30bの最大直径はグローブ10の開口部の直径以下とする。これにより、グローブ10内部へのレンズ30a、30bの挿入が可能となる。一方、レンズ30a、30bの最大直径がグローブ10の開口部の直径以上である場合には、グローブ10を分割する等の加工が必要となる。これにより、加工プロセスの負荷を低減するという効果がある。 The maximum diameter of the diffusing portion 30a and the total reflection portion 30b is equal to or smaller than the diameter of the opening of the globe 10. Thereby, the lenses 30a and 30b can be inserted into the globe 10. On the other hand, when the maximum diameter of the lenses 30a and 30b is equal to or larger than the diameter of the opening of the globe 10, processing such as dividing the globe 10 is required. This has the effect of reducing the processing process load.
 光源40は発光に伴い熱を発生する。この熱は、光源40から基板41に伝わる。続いて、基板41内を伝熱してベース20に伝わる。ベースに伝わった熱は、ベース20内を通って支柱21に伝わる。支柱21に伝わった熱は、一部が支柱21の表面からの対流と熱放射によりグローブ10に伝わり、他の一部は熱伝導によりグローブコネクタ22に伝わる。グローブコネクタ22に伝わった熱は、一部がグローブ10に伝わり、他の一部が口金コネクタ23に伝わる。そして、口金コネクタ23に伝わった熱は、口金コネクタ23を介して口金60に伝わる。この際、前述のように基板41とベース20との間、ベース20と支柱21との間、支柱21とグローブコネクタ22の間、グローブコネクタ22とグローブ10の間、グローブコネクタ22と口金コネクタ23との間、及び口金コネクタ23と口金60との間は、それぞれ熱伝導性に優れるグリス、シート、テープ等や、ネジ等の螺合により熱的に接続されており、効率的に伝熱させることができる。 The light source 40 generates heat as it emits light. This heat is transmitted from the light source 40 to the substrate 41. Subsequently, the inside of the substrate 41 is transferred to the base 20. The heat transmitted to the base is transmitted to the support 21 through the base 20. A part of the heat transferred to the column 21 is transferred to the globe 10 by convection from the surface of the column 21 and heat radiation, and the other part is transferred to the globe connector 22 by heat conduction. A part of the heat transmitted to the globe connector 22 is transmitted to the globe 10, and the other part is transmitted to the base connector 23. The heat transmitted to the base connector 23 is transmitted to the base 60 through the base connector 23. At this time, as described above, between the substrate 41 and the base 20, between the base 20 and the support 21, between the support 21 and the globe connector 22, between the globe connector 22 and the globe 10, and between the globe connector 22 and the base connector 23. And the base connector 23 and the base 60 are thermally connected to each other by screwing such as grease, a sheet, a tape, etc., which are excellent in thermal conductivity, and screws, and efficiently transfer heat. be able to.
 支柱21からグローブ10への輻射による放熱を促進するために、支柱21の表面には輻射層80が設けられている。輻射層80は、表面処理により形成したアルマイトや、塗装などにより形成される。輻射層80に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、支柱表面での光の損失を小さくすることができる。 A radiation layer 80 is provided on the surface of the support column 21 in order to promote heat dissipation by radiation from the support column 21 to the globe 10. The radiation layer 80 is formed by alumite formed by surface treatment or painting. If a material having a low visible light absorptivity such as white paint is used for the radiation layer 80, the loss of light on the column surface can be reduced.
 グローブコネクタ22の端部にはグローブ10との接続面を増やすための凸部、もしくは溝を設ける。グローブコネクタ22とグローブ10は、耐熱性の高い接着剤により固定する。 The end of the globe connector 22 is provided with a projection or groove for increasing the connection surface with the globe 10. The globe connector 22 and the globe 10 are fixed with an adhesive having high heat resistance.
 グローブコネクタ22から環境への放熱を促進するために、グローブコネクタ22の空気と接する面に輻射層を設けてもよい。輻射層は、表面処理により形成したアルマイトや、塗装などにより形成される。輻射層に白色塗装など可視光の吸収性が低い材料を用いれば、グローブコネクタ表面での光の損失を小さくすることができる。 In order to promote heat dissipation from the globe connector 22 to the environment, a radiation layer may be provided on the surface of the globe connector 22 that contacts the air. The radiation layer is formed by alumite formed by surface treatment or painting. If a material with low visible light absorption such as white paint is used for the radiation layer, the loss of light on the surface of the globe connector can be reduced.
 支柱21、及び、グローブ10の表面は平坦とし、支柱21の表面積をA、支柱21の長さをl、グローブコネクタ22の半径をr、ベース20の平均半径をr、支柱21を表面積が等価な球に近似した場合の半径をr、光源40のジャンクションが耐熱温度となる場合のrをriminとすると、表面積Aは次の式(1)を満たす。 
    4πrimin ≦A    (1)
The surfaces of the support column 21 and the globe 10 are flat, the surface area of the support column 21 is A i , the length of the support column 21 is l g , the radius of the globe connector 22 is r p , the average radius of the base 20 is r b , and the support column 21. the radius r i in the case where the surface area is approximate to the equivalent sphere, if the r i in the case where the junction of the light source 40 is heat resistant temperature and r imin, the surface area a i satisfies the following equation (1).
4πr imin 2 ≦ A i (1)
 ここで、照明装置100全体の熱抵抗をRbulb(r)、光源40の発熱量をQ、光源40のジャンクションの耐熱温度上昇をΔTjmaxとすると、riminは次の式(2)を満たす。 
    ΔTjmax=Rbulb(rimin)Q        (2)
Here, if the thermal resistance of the entire lighting device 100 is R bulb (r i ), the heat generation amount of the light source 40 is Q l , and the heat resistant temperature rise of the junction of the light source 40 is ΔT jmax , r imin is expressed by the following equation (2). Meet.
ΔT jmax = R bulb (r imin ) Q l (2)
 ここで、光源40のジャンクションから口金60を経由した環境への熱抵抗をRlc、グローブコネクタの外気と接する面から環境への熱抵抗をRgc、光源40のジャンクションから支柱21表面への熱抵抗をRlp、グローブ10の表面から環境への熱抵抗をRga、支柱21とグローブ10との間の対流と輻射による熱抵抗をR(r)とすると、rを含むRbulb(rimin)は次の式(3)を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Here, the thermal resistance from the junction of the light source 40 to the environment via the base 60 is R lc , the thermal resistance from the surface in contact with the outside air of the glove connector to the environment is R gc , and the heat from the junction of the light source 40 to the surface of the column 21 When resistance is R lp , thermal resistance from the surface of the globe 10 to the environment is R ga , and thermal resistance due to convection and radiation between the column 21 and the globe 10 is R a (r i ), R bulb including r i ( Rimin ) satisfies the following expression (3).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで、支柱21とグローブ10との間の対流による熱抵抗をR(r)、支柱21とグローブ10との間の輻射による熱抵抗をR(r)とすると、rを含むR(r)は次の式(4)を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Here, if the thermal resistance due to convection between the support column 21 and the globe 10 is R c (r i ), and the thermal resistance due to radiation between the support column 21 and the globe 10 is R r (r i ), then r i is Including R a (r i ) satisfies the following expression (4).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 ここで、支柱21表面の平均温度をT、前記グローブの平均温度をT、グローブ10を球体に近似した場合の等価半径をr、としたとき、rを含むR(r)は次の式(5)を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Here, the average temperature T i of the strut 21 surface, the average temperature T o of the glove, when the globe 10 was the equivalent radius when approximated to a sphere r o, and, R c (r i including r i ) Satisfies the following equation (5).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 ここで、支柱21表面の平均輻射率をε、前記グローブの平均輻射率をε、としたとき、rを含むR(r)は次の式(6)を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Here, the average emissivity of the support 21 surface epsilon i, the average emissivity epsilon o of the globe, and the time, R r (r i) containing r i satisfies the following equation (6).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 一方、支柱21によって照明装置100の配光角が縮小しないためには、図3に示すように、グローブコネクタ22と基板41とを結ぶ線70の内側に支柱21を収める必要がある。グローブコネクタ22の半径をr、基板41の等価半径をr、支柱21の長さをlとした場合、支柱21の口金側端部と基板41端部の成す角θとの関係は次の式(7)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
On the other hand, in order to prevent the light distribution angle of the illumination device 100 from being reduced by the support column 21, it is necessary to store the support column 21 inside the line 70 connecting the globe connector 22 and the substrate 41 as shown in FIG. Radius r p, the equivalent radius r b of the substrate 41 of the glove connector 22, if the length of the strut 21 and the l g, the relationship between the angle theta p formed by the mouthpiece-side end portion and the substrate 41 the ends of the struts 21 Is represented by the following equation (7).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 また、支柱21の表面積Aとの関係は次の式(8)で表される。 
     A≦πl(r+r)   (8)
The relationship between the surface area A i of the column 21 is expressed by the following equation (8).
A i ≦ πl g (r p + r b ) (8)
 なお、本実施形態では、グローブ10は、口金60以外の、照明装置100の略全表面を覆う構成を例に説明したが、金属筐体を併用し、一部のみを覆う構成であってもよい。この場合には、グローブ10表面からの放熱に加え、図示しない金属筐体の表面から直接放熱することができる。 In the present embodiment, the globe 10 has been described as an example of a configuration that covers substantially the entire surface of the lighting device 100 other than the base 60. However, even when the globe 10 is configured to cover only a part using a metal casing. Good. In this case, in addition to heat radiation from the surface of the globe 10, heat can be directly radiated from the surface of a metal housing (not shown).
 支柱21から排出された熱は、グローブ内部の空気を暖める、そして、図4の流線71に示すように、暖められた空気は自然対流により、支柱21の表面に沿って、重力逆方向へ上昇する。支柱21の上端に至った空気は、グローブ10の内面で次第に冷却され、重力方向へと下降する。この空気の流れにより、支柱21からグローブ10への伝熱は促進され、照明装置100はさらに冷却される。この際、支柱21の周囲に沿って、空気が上側へ流れて行くにつれ、流れる空気の温度は徐々に上昇していく。すなわち、支柱21の表面近傍において、支柱21の下端付近の空気の温度が最も低く、上端に近づくにつれ空気の温度が上昇していく。本実施形態のように、光源40を支柱21の下端に設けることで、より低温の空気によって効率的に光源40を冷却することができる。 The heat exhausted from the support column 21 warms the air inside the globe, and as shown by the streamline 71 in FIG. 4, the warmed air is naturally convected along the surface of the support column 21 in the opposite direction of gravity. To rise. The air reaching the upper end of the support column 21 is gradually cooled on the inner surface of the globe 10 and descends in the direction of gravity. Due to the air flow, heat transfer from the support column 21 to the globe 10 is promoted, and the lighting device 100 is further cooled. At this time, the temperature of the flowing air gradually increases as the air flows upward along the periphery of the support column 21. That is, in the vicinity of the surface of the column 21, the temperature of the air near the lower end of the column 21 is the lowest, and the temperature of the air rises as it approaches the upper end. By providing the light source 40 at the lower end of the column 21 as in the present embodiment, the light source 40 can be efficiently cooled by cooler air.
 また、本実施形態のように、支柱21の略円筒部の形状をグローブ10の内面に沿って湾曲させ、支柱21とグローブ10間の間隔を広げることで、対流を促進、すなわち流体抵抗を抑制し、支柱21からグローブ10への放熱を促進させることができる。 Further, as in the present embodiment, the shape of the substantially cylindrical portion of the support column 21 is curved along the inner surface of the globe 10 and the space between the support column 21 and the globe 10 is widened, thereby promoting convection, that is, suppressing fluid resistance. In addition, heat dissipation from the support column 21 to the globe 10 can be promoted.
 本実施形態においては、支柱21の中心軸に対して垂直な断面における周長をベース20から離れるに連れて次第に縮小させている。これにより、支柱21表面からの放熱により次第に減少する熱量に対応して、支柱21の表面積、および中心軸に垂直な断面積を縮小させることが可能となり、支柱21の放熱性能を維持しながら、重量を削減することができる。 In the present embodiment, the circumferential length in a cross section perpendicular to the central axis of the support column 21 is gradually reduced as the distance from the base 20 increases. Thereby, it becomes possible to reduce the surface area of the support column 21 and the cross-sectional area perpendicular to the central axis corresponding to the amount of heat that gradually decreases due to heat dissipation from the surface of the support column 21, while maintaining the heat dissipation performance of the support column 21. Weight can be reduced.
 本実施形態のように、支柱21の内部に空洞を有するとともに、口金60側の一端のみ、もしくは光源41側の端部を含む両端に開口部を有し、更に、支柱21の略円柱部の側面に開口部を設けることで、LED40に電気的に接続される配線90を、口金60まで内包することができ、外観を向上させると同時に配線の遊びが意図せず光を遮る可能性を減らすことができる。 As in this embodiment, the column 21 has a cavity, and has openings at only one end on the base 60 side or both ends including the end on the light source 41 side. By providing an opening on the side surface, the wiring 90 that is electrically connected to the LED 40 can be contained up to the base 60, and the appearance is improved, and at the same time, the possibility of unintentional play of the wiring and blocking light is reduced. be able to.
 レンズコネクタ50はネジ等によりベース20と螺合し、接着剤等によりレンズ30を固定する。そして図1(b)に示すようにレンズ30と光源40の間に隙間を設ける。レンズ30と光源40に隙間を設けることで、光源40とレンズ30の熱膨張率の差による影響を回避することができる。また、高温となる光源40から、レンズ30を遠ざける、すなわち、レンズ30の温度を、光源40の温度以下にすることができる。この構成により、レンズ30の材料として、光源40の耐熱温度以下の材質、例えばアクリル等の材料を用いた場合に、光源40に、より大きな電力を投入し、より大きな全光束を得ることが可能となる。 The lens connector 50 is screwed with the base 20 with a screw or the like, and the lens 30 is fixed with an adhesive or the like. Then, a gap is provided between the lens 30 and the light source 40 as shown in FIG. By providing a gap between the lens 30 and the light source 40, it is possible to avoid the influence due to the difference in coefficient of thermal expansion between the light source 40 and the lens 30. Further, the lens 30 can be moved away from the light source 40 that is at a high temperature, that is, the temperature of the lens 30 can be made equal to or lower than the temperature of the light source 40. With this configuration, when a material having a temperature lower than the heat resistance temperature of the light source 40 is used as the material of the lens 30, for example, a material such as acrylic, a larger amount of light can be obtained by supplying more power to the light source 40. It becomes.
 配線90は、口金に直接接続するか、もしくは、その一方をベース20に接続してもよい。ベース20に配線90を接続することにより、配線量を減らすとともに、外観を向上させることができる。この場合にはベース20、グローブコネクタ22、口金コネクタ23を導電性のある部品とするなど、支柱21と基板41を電気的に接続する手段が必要となる。 The wiring 90 may be directly connected to the base, or one of them may be connected to the base 20. By connecting the wiring 90 to the base 20, the amount of wiring can be reduced and the appearance can be improved. In this case, means for electrically connecting the support column 21 and the substrate 41, such as making the base 20, the globe connector 22, and the base connector 23 conductive parts, is required.
 本実施形態では、ベース20、支柱21、グローブコネクタ22、口金コネクタ23を別部品としたが、一部、もしくは全てを一体の部品としてもよい。この場合には、部品製作は難しくなる。しかし、部品間の接合部での接触熱抵抗を除去することが可能となり、放熱性能をさらに向上させることができる。 In the present embodiment, the base 20, the support column 21, the globe connector 22, and the base connector 23 are separate components, but some or all of them may be integrated components. In this case, it is difficult to manufacture parts. However, it is possible to remove the contact thermal resistance at the joint between the components, and the heat dissipation performance can be further improved.
 本実施形態では、口金コネクタ60は電気伝導性を有するとしたが、口金コネクタは、電気的な絶縁性の高い素材(PBT(Polybutylene terephthalate)、ポリカーボネート、PEEK(Polyetheretherketone)など)により製作するか、もしくは、その表面に電気絶縁性の高い層を形成しても良い。この場合には、口金コネクタ60内部に図示しない電気回路を配置する際に、電気的な不具合を回避することができる。なお、配線90は、正極および負極どちらも電気回路に接続する。なお、配線90は、電気回路が存在しない場合には口金に直接接続する。 In this embodiment, the base connector 60 has electrical conductivity. However, the base connector may be made of a material having high electrical insulation (PBT (Polybutylene terephthalate), polycarbonate, PEEK (Polyetheretherketone, etc.)) Alternatively, a layer having high electrical insulation may be formed on the surface. In this case, when an electric circuit (not shown) is arranged inside the base connector 60, an electrical problem can be avoided. Note that both the positive electrode and the negative electrode of the wiring 90 are connected to the electric circuit. The wiring 90 is directly connected to the base when there is no electric circuit.
 本実施形態では、電源回路を照明装置100の外部に配置する場合を想定しているが、電源回路を、口金60、口金コネクタ23、支柱21の内部に収納することもできる。 In the present embodiment, it is assumed that the power supply circuit is disposed outside the lighting device 100, but the power supply circuit may be housed inside the base 60, the base connector 23, and the support column 21.
 本実施形態の照明装置100によれば、支柱21がグローブ10内に設けられるために、効率的に放熱を行うことができ、照明装置100の放熱性能を向上させることが可能となる。 According to the lighting device 100 of the present embodiment, since the support column 21 is provided in the globe 10, it is possible to efficiently dissipate heat and to improve the heat dissipation performance of the lighting device 100.
(第2実施形態)
 第2実施形態の照明装置を図5に示す。この第2実施形態の照明装置100Aは、図1(a)、1(b)に示す第1実施形態の照明装置100において、レンズ30の代わりに、導光柱31を用いた構成を有している。この導光柱31は、内部に散乱体32が設けられる。散乱体32は、例えば、白色粒子を封止したものである。あるいは、散乱体32として、導光柱31に空洞を設け、その内面をサンドブラストで粗らしても良い。
(Second Embodiment)
The illumination device of the second embodiment is shown in FIG. The illumination device 100A according to the second embodiment has a configuration in which a light guide column 31 is used instead of the lens 30 in the illumination device 100 according to the first embodiment shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Yes. The light guide column 31 is provided with a scatterer 32 therein. The scatterer 32 is, for example, sealed with white particles. Alternatively, as the scatterer 32, a cavity may be provided in the light guide column 31, and the inner surface thereof may be roughened by sandblasting.
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof as well as included in the scope and gist of the invention.

Claims (20)

  1.  一端に開口を有し内部が空洞のグローブと、
     前記グローブ内に収納される板状のベースと、
     前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、
     前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、光の透過性を有するレンズと、
     前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記レンズと反対側に設けられ前記ベースを支持する支柱と、
     前記支柱の表面に設けられ熱の輻射を行う輻射層と、
     前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、
     前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、
     前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、
     前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、
     を備える照明装置。
    A glove with an opening at one end and a hollow inside,
    A plate-like base stored in the globe;
    A light source having at least one LED housed in the globe and disposed on the base;
    A lens that is housed in the globe and covers the light emitting surface of the light source, and has a light transmission property;
    A column that is housed in the globe and is provided on the opposite side of the light source and the lens with respect to the base, and supports the base;
    A radiation layer provided on the surface of the support column for radiating heat;
    A globe connector connected to the column at the one end of the globe;
    A base connector connected to the globe connector;
    A base connected to the base connector for supplying power to the light source;
    Wiring for electrically connecting the base and the light source;
    A lighting device comprising:
  2.  前記支柱は、前記グローブの内面に相似な外表面を有する請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the support has an outer surface similar to the inner surface of the globe.
  3.  前記レンズの最大径は、前記グローブの前記一端の前記開口の径よりも小さい請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein a maximum diameter of the lens is smaller than a diameter of the opening at the one end of the globe.
  4.  前記レンズの外面は前記グローブの内面に相似となる形状である請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the outer surface of the lens has a shape similar to the inner surface of the globe.
  5.  前記支柱の内部に、空洞が設けられている請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein a cavity is provided inside the support column.
  6.  前記支柱の中心軸に垂直な断面における前記支柱の周長が、前記口金側に至るに従い変化し、前記周長は、前記ベースの周長以下である請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein a circumferential length of the column in a cross section perpendicular to a central axis of the column changes as it reaches the base side, and the circumferential length is equal to or less than a circumferential length of the base.
  7.  前記支柱の中心軸に垂直な断面における前記支柱の周長が、前記レンズから照射される光の配光角を阻害しない範囲である請求項1記載の照明装置。 The illuminating device according to claim 1, wherein the circumferential length of the column in a cross section perpendicular to the central axis of the column is a range in which a light distribution angle of light irradiated from the lens is not inhibited.
  8.  前記グローブコネクタは、凸部もしくは溝を有する請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the globe connector has a convex portion or a groove.
  9.  前記支柱は、前記配線を通す少なくとも1つの孔を有する請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the support has at least one hole through which the wiring passes.
  10.  前記ベース、前記支柱、前記グローブコネクタ、前記口金コネクタは導電性を有し、前記口金コネクタは、前記光源と電気的に接続される請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the base, the support column, the globe connector, and the base connector have conductivity, and the base connector is electrically connected to the light source.
  11.  前記口金コネクタは、セラミックスまたは金属により形成され、前記支柱と接続する面に開口部を有する請求項1記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1, wherein the base connector is formed of ceramic or metal and has an opening on a surface connected to the support column.
  12.  一端に開口を有し内部が空洞のグローブと、
     前記グローブ内に収納される板状のベースと、
     前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、
     前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、光の透過性を有するレンズと、
     前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記レンズと反対側に設けられ前記ベースを支持するとともに、前記グローブの内面に相似な外表面を有する支柱と、
     前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、
     前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、
     前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、
     前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、
     を備える照明装置。
    A glove with an opening at one end and a hollow inside,
    A plate-like base stored in the globe;
    A light source having at least one LED housed in the globe and disposed on the base;
    A lens that is housed in the globe and covers the light emitting surface of the light source, and has a light transmission property;
    A support column housed in the globe and provided on the opposite side of the light source and the lens with respect to the base to support the base and having an outer surface similar to the inner surface of the globe,
    A globe connector connected to the column at the one end of the globe;
    A base connector connected to the globe connector;
    A base connected to the base connector for supplying power to the light source;
    Wiring for electrically connecting the base and the light source;
    A lighting device comprising:
  13.  前記レンズの最大径は、前記グローブの前記一端の前記開口の径よりも小さい請求項12記載の照明装置。 The lighting device according to claim 12, wherein a maximum diameter of the lens is smaller than a diameter of the opening at the one end of the globe.
  14.  前記レンズの外面は前記グローブの内面に相似となる形状である請求項12記載の照明装置。 The lighting device according to claim 12, wherein the outer surface of the lens has a shape similar to the inner surface of the globe.
  15.  一端に開口を有し内部が空洞のグローブと、
     前記グローブ内に収納される板状のベースと、
     前記グローブ内に収納され前記ベース上に配置された少なくとも1つのLEDを有する光源と、
     前記グローブ内に収納され前記光源の発光面を覆い、内部が空洞の導光柱と、
     前記グローブ内に収納され前記導光柱の空洞に設けられた散乱体と、
     前記グローブ内に収納され前記ベースに対して前記光源および前記導光柱と反対側に設けられ前記ベースを支持する支柱と、
     前記支柱の表面に設けられ熱の輻射を行う輻射層と、
     前記グローブの前記一端において前記支柱に接続されるグローブコネクタと、
     前記グローブコネクタに接続される口金コネクタと、
     前記口金コネクタに接続され、前記光源に電力を供給するための口金と、
     前記口金と前記光源とを電気的に接続する配線と、
     を備える照明装置。
    A glove with an opening at one end and a hollow inside,
    A plate-like base stored in the globe;
    A light source having at least one LED housed in the globe and disposed on the base;
    A light guide column that is housed in the globe and covers the light emitting surface of the light source, and the inside of which is hollow;
    A scatterer housed in the globe and provided in a cavity of the light guide column;
    A column that is housed in the globe and is provided on the opposite side of the light source and the light guide column with respect to the base, and supports the base
    A radiation layer provided on the surface of the support column for radiating heat;
    A globe connector connected to the column at the one end of the globe;
    A base connector connected to the globe connector;
    A base connected to the base connector for supplying power to the light source;
    Wiring for electrically connecting the base and the light source;
    A lighting device comprising:
  16.  前記支柱は、前記グローブの内面に相似な外表面を有する請求項15記載の照明装置。 The lighting device according to claim 15, wherein the support has an outer surface similar to the inner surface of the globe.
  17.  前記支柱の表面積をAとし、前記支柱の長さをl、前記グローブコネクタの半径をr、前記ベースの平均半径をr、前記支柱を表面積が等価な球に近似した場合の半径をr、前記光源のジャンクションが耐熱温度となる場合の前記rをriminとすると、次の式(1)を満たし、
        4πrimin ≦A≦πl(r+r)    (1)照明装置全体の熱抵抗をRbulb(r)、前記光源の発熱量をQ、前記光源の接合の耐熱温度上昇をΔTjmaxとすると、次の式(2)を満たし、
        ΔTjmax=Rbulb(rimin)Q        (2)前記光源のジャンクションから前記口金を経由した環境への熱抵抗をRlc、前記グローブコネクタの外気と接する面から環境への熱抵抗をRgc、前記光源のジャンクションから前記支柱表面への熱抵抗をRlp、前記グローブの表面から環境への熱抵抗をRga、前記支柱と前記グローブとの間の対流と輻射による熱抵抗をR(r)とすると、次の式(3)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     前記支柱と前記グローブとの間の対流による熱抵抗をR(r)、前記支柱とグローブとの間の輻射による熱抵抗をR(r)とすると、次の式(4)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
     前記支柱表面の平均温度をT、前記グローブの平均温度をT、前記グローブを球体に近似した場合の等価半径をr、としたとき、次の式(5)を満たし、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
     前記支柱表面の平均輻射率をε、前記グローブの平均輻射率をε、としたとき、次の式(6)を満たす
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
    請求項1記載の照明装置。
    The surface area of the support column is A i , the length of the support column is l g , the radius of the globe connector is r p , the average radius of the base is r b , and the radius when the support column is approximated to a sphere with an equivalent surface area the r i, when the junction of the light source to the r i in the case where the heat resistant temperature and r imin, satisfy the following equation (1),
    4πr imin 2 ≦ A i ≦ πl g (r p + r b) (1) the thermal resistance of the entire illumination device R bulb (r i), the calorific value of the light source Q l, the heat resistant temperature rise of the junction of the light source When ΔT jmax is satisfied, the following equation (2) is satisfied:
    ΔT jmax = R bulb (r imin ) Q l (2) The thermal resistance from the junction of the light source to the environment via the base is R lc , and the thermal resistance from the surface in contact with the outside air of the globe connector to the environment is R gc , R lp is the thermal resistance from the junction of the light source to the surface of the column, R ga is the thermal resistance from the surface of the globe to the environment, and R a is the thermal resistance due to convection and radiation between the column and the globe. r i ), the following equation (3) is satisfied,
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    When the thermal resistance due to convection between the support column and the globe is R c (r i ) and the thermal resistance due to radiation between the support column and the globe is R r (r i ), the following equation (4) is obtained. Meet,
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
    The average temperature T i of the strut surface, the average temperature T o of the glove, when the equivalent radius when the glove is approximated to a sphere and r o, and satisfy the following equation (5),
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
    When the average emissivity of the support surface is ε i and the average emissivity of the globe is ε o , the following equation (6) is satisfied.
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
    The lighting device according to claim 1.
  18.  前記支柱の内部に、空洞が設けられている請求項12記載の照明装置。 The lighting device according to claim 12, wherein a cavity is provided inside the support column.
  19.  前記支柱の中心軸に垂直な断面における前記支柱の周長が、前記口金側に至るに従い変化し、前記周長は、前記ベースの周長以下である請求項12記載の照明装置。 13. The lighting device according to claim 12, wherein a circumferential length of the column in a cross section perpendicular to a central axis of the column changes as it reaches the base side, and the circumferential length is equal to or less than a circumferential length of the base.
  20.  前記支柱の中心軸に垂直な断面における前記支柱の周長が、前記レンズから照射される光の配光角を阻害しない範囲である請求項12記載の照明装置。 The illuminating device according to claim 12, wherein the circumference of the column in a cross section perpendicular to the central axis of the column is a range in which a light distribution angle of light irradiated from the lens is not hindered.
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