(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード及び前記発光ダイオードに熱的に接続されたヒートシンクを有するベースと、
前記発光ダイオードの光を通過させる窓部を有して前記発光ダイオードを覆う形で前記ベースに着脱自在に結合するカバーと、電線とコネクタとを介して前記発光ダイオードに電気的に接続され前記発光ダイオードを点灯させる点灯回路と、を備え、
前記ベースには、該ベースを被固定材にねじ止めにより固定するねじ止め用のねじが挿通されるねじ挿通穴が設けられており、
前記点灯回路は、前記ベースに対して変位可能なケースに収納されていることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記窓部の少なくとも一部は前記発光ダイオードの光を拡散させることを特徴とする請求項１記載の光源装置。
【請求項３】
前記カバーは、前記発光ダイオードの光を反射する反射部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の光源装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置と、前記ベースがねじ止め固定された器具本体と、を備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及びこれを用いた照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図８に示すように、複数個の発光ダイオード１１が固定されたヒートシンク１２を、透光性を有するグローブ２１により覆って電球形状の外形とした光源装置が提供されている。
【０００３】
上記の光源装置は、一般的な白熱電球の口金の規格に準じた構造の口金９と、この口金９を介して供給された電力により各発光ダイオード１１をそれぞれ点灯させる点灯回路３とを有している。すなわち、上記の光源装置は、既存の白熱電球用の照明器具が有するソケットに対し、白熱電球に代えて接続することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１０３１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記のような光源装置において高光束化を図る場合、より高い光束の発光ダイオード１１を用いたり、発光ダイオード１１の個数を増加させたりするだけでなく、発熱量の増加に対応してヒートシンク１２も大型化させる必要がある。従って、上記のような高光束化は、重量の増加を伴う。
【０００６】
しかしながら、光源装置の接続に上記のように既存の口金９を用いる場合、安全に保持できる重量には限界があり、従って上記のような高光束化にも限界がある。
【０００７】
また、照明器具における上記の光源装置の固定に、上記のような口金９を用いず、別途のねじによるねじ止め等の手段を用いる場合、光源装置の交換が困難となることにより、光色等の変更が困難となる。
【０００８】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、高光束化が可能であって且つ光色等の変更が容易な光源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光源装置は、発光ダイオード及び前記発光ダイオードに熱的に接続されたヒートシンクを有するベースと、前記発光ダイオードの光を通過させる窓部を有して前記発光ダイオードを覆う形で前記ベースに着脱自在に結合するカバーと、電線とコネクタとを介して前記発光ダイオードに電気的に接続され前記発光ダイオードを点灯させる点灯回路と、を備え、前記ベースには、該ベースを被固定材にねじ止めにより固定するねじ止め用のねじが挿通されるねじ挿通穴が設けられており、前記点灯回路は、前記ベースに対して変位可能なケースに収納されていることを特徴とする。
【００１１】
また、上記の光源装置において、前記窓部の少なくとも一部は前記発光ダイオードの光を拡散させてもよい。
【００１２】
さらに、上記の光源装置において、前記カバーは、前記発光ダイオードの光を反射する反射部を有していてもよい。
【００１３】
また、本発明の照明器具は、上記のいずれかの光源装置と、前記ベースがねじ止め固定された器具本体とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ベースの固定がねじ止めにより達成されることにより、ベースの固定が白熱電球と同様の口金により達成される場合に比べてベースの重量に対する制限が緩和されるから高光束化が可能である。また、カバーの交換により光色等を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。
【図２】同上のベースを示す斜視図である。
【図３】同上のカバーを示す正面図である。
【図４】同上のカバーの要部を示す斜視図である。
【図５】同上の変更例を示す斜視図である。
【図６】（ａ）は同上において反射部が設けられる範囲の一例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）の光源装置を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は同上において反射部が設けられる範囲の別の例を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）のカバーを有する光源装置を用いた照明器具の一例を示す斜視図である。
【図８】従来例の構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
本実施形態は、図１及び図２に示すように、複数個の発光ダイオード１１と、各発光ダイオード１１にそれぞれ熱的に接続されたヒートシンク１２とを有するベース１を備える。以下、上下方向は図１を基準として説明する。なお、ここでいう上下方向はあくまで説明の便宜上定義するものであって、実際の使用状態での上下方向とは必ずしも一致しない。
【００１８】
詳しく説明すると、各発光ダイオード１１は、それぞれ例えば、青色光を発生させる少なくとも１個の発光ダイオードチップと、各発光ダイオードチップを覆い上記の青色光を白色光に変換する光学フィルタとを備える、いわゆる白色発光ダイオードである。ヒートシンク１２は、例えば銅からなる円柱形状の部品であって、軸方向を上下方向に向けている。また、図１に示すように、各発光ダイオード１１はそれぞれ１個ずつの基板１３に表面実装されている。上記の基板１３としては、ヒートシンク１２の下端部以外の外周面を覆う多角筒形状を構成する複数個の長方形状のものと、ヒートシンク１２の底面（上面）を覆う多角形状のものとがある。長方形状の基板１３に実装される発光ダイオード１１としては、直線状に並んだ複数個の発光ダイオードチップを有する細長い形状のものが用いられる。各基板１３はそれぞれ接着剤１４によりヒートシンク１２に接着されている。すなわち、各発光ダイオード１１はそれぞれ基板１３と接着剤１４とを介してヒートシンク１２に熱的に接続されている。上記の基板１３や接着剤１４としては、それぞれなるべく熱伝導率が高いものが用いられることが望ましい。例えば、基板１３としてはセラミック基板を用い、接着剤１４としてはシリコーン接着剤を用いる。なお、図２のように各基板１３に１個ずつの発光ダイオード１１を実装する代わりに、１個の基板１３に複数個の発光ダイオード１１を実装してもよい。
【００１９】
さらに、ベース１は、ヒートシンク１２の下端部を囲む形でヒートシンク１２に結合した筒部１５１と筒部１５１の下端から径方向の外向きに突設された鍔部１５２とを有する台座１５を備える。ヒートシンク１２の放熱は主に台座１５を介して行われるので、台座１５の材料としては、熱伝導率がなるべく高い材料（例えばアルミニウム）を用いることが望ましい。上記のような台座１５は例えばダイカスト成型により製造することができる。
【００２０】
また、台座１５の鍔部１５２上には、各発光ダイオード１１に電気的に接続されて各発光ダイオード１１を点灯させる点灯回路３が配置されている。点灯回路３は、例えば、外部の電源から入力された電力を適宜の直流電力に変換して各発光ダイオードに供給する周知の直流電源回路である。
【００２１】
さらに、ベース１は、台座１５の筒部１５１を囲む筒形状であって台座１５に結合して台座１５とともに点灯回路３を覆うベースカバー１６を有する。ベースカバー１６は例えば合成樹脂からなる。また、台座１５の上側には、台座１５と基板１３との間においてヒートシンク１２の外周面を覆う筒形状のスペーサ１８が配設されている。
【００２２】
また、本実施形態は、図３及び図４に示すように、透光性を有する材料からなり各発光ダイオード１１の光を通過させる窓部としてのグローブ２１を有して各発光ダイオード１１を覆う形でベース１２に着脱自在に結合するカバー２を備える。グローブ２１は例えばガラスからなり、下方に開口した半球面形状と、この半球面形状の下端に連続し下方に向かって内径と外径とが徐々に小さくされた漏斗形状とが組み合わさった、電球形状となっている。
【００２３】
さらに、カバー２は、グローブ２１の下端部を囲む筒形状の口金２２を有する。口金２２は例えば合成樹脂からなり、カバー２は口金２２においてベース１に結合する。詳しく説明すると、ベース１においてベースカバー１６の外周面にはそれぞれ径方向の外向きに突出する係止凸部１６１が複数個（例えば３個）、周方向にほぼ等間隔に設けられている。また、図４に示すように、口金２２の内周面の下端部には被係止凸部２２１が径方向の内向きに突設されている。カバー２をベース１に取り付ける際には、被係止凸部２２１の位置を係止凸部１６１の位置に対してずらした状態でカバー２をベース１に被せる。その後、ベース１１に対してカバー２を例えば上方から見て時計回りに回転させれば、各係止凸部１６１がそれぞれ１個ずつの被係止凸部２２１の上側に係入する。ここにおいて、ベース１の上方へのカバー２の脱落が防止され、ベース１に対するカバー２の取付が完了する。すなわち、カバー２はいわゆるバヨネット締結によりベース１に対して着脱自在に結合する。
【００２４】
また、各係止凸部１６１には、それぞれ板ばねからなるクリックばね１７が取り付けられている。各クリックばね１７は、それぞれ、係止凸部１６１を上下から挟む形で係止凸部１６１に結合した結合部１７１と、結合部１７１の下端からベースカバー１６の外周面に沿って上方から見て時計回りに延長されたばね部１７２とを有する。ばね部１７２は先端部を結合部１７１に対して上下に変位させるように弾性変形可能であって、ばね部１７２の先端部には、上面が凸曲面とされたクリック部１７３が、ベースカバー１６から離れる方向（径方向の外向き）に突設されている。また、口金２２の下端面において、各被係止凸部２２１に対し上方から見て時計回り方向（下方から見て反時計回り方向）の近傍には、それぞれクリック凹部２２２が設けられている。ベース１にカバー２を取り付ける過程では、クリック部１７３が口金２２のクリック凹部２２２以外の部位により下方へ押圧させることでクリックばね１７のばね部１７２が弾性変形する。そして、係止凸部１６１が被係止凸部２２１の上側に完全に係入した際（つまり、係止凸部１６１が完全に係止された際）には、クリック部１７３がクリック凹部２２２に係入することでクリックばね１７が弾性復帰する。すなわち、上記の弾性復帰によって作業者にクリック感が与えられるから、作業者は係止凸部１６１の係入が完了したこと（すなわち取付が完了したこと）を認識しやすくなる。また、クリック凹部２２２にクリック部１７３が係入することで、ベース１に対するカバー２の回転に抵抗力が発生するから、使用者の意図しないカバー２の回転が抑えられる。
【００２５】
なお、上記のように点灯回路３をベース１に対して固定する代わりに、図５に示すように、ベース１とは別途のケース３０に収納するとともに柔軟なケーブル４１，４２を介してベース１に接続することで、点灯回路３をベース１に対して変位可能としてもよい。上記のケーブル４１，４２は、点灯回路３と各発光ダイオード１１とを電気的に接続する電線を含む。また、一端がベース１に接続されたケーブル４１と、一端が点灯回路３に接続されたケーブル４２とは、コネクタ５を介して互いに接続されている。つまり、図５の例において、点灯回路３と各発光ダイオード１１とは、ケーブル４１，４２とコネクタ５とを介して互いに電気的に接続されている。なお、図５では、点灯回路３を外部の電源に電気的に接続するケーブルの図示は省略している。上記のように点灯回路３の一部又は全部をベース１から分離させれば、点灯回路３について設計上の制限が緩和される。また、点灯回路３をベース１から分離させるとともに点灯回路３とベース１との間にコネクタ５を介在させているので、点灯回路３とベース１との一方のみを残して他方を交換するといったことが比較的に容易となっている。さらに、上記のケース３０には、点灯回路３を制御する制御回路や、電源と点灯回路３との間に介在してサージ電圧が入力されたときに点灯回路３と電源との接続を遮断するサージ保護回路など、他の回路が収納されていてもよい。上記の制御回路としては、外部のリモコン装置から入力された信号（有線信号又は無線信号）に応じて点灯回路３を制御するものや、光センサや人感センサのようなセンサを有してセンサの出力に応じて点灯回路３を制御するものが考えられる。上記の制御としては、点灯・消灯のほか、光出力の変更も考えられる。発光ダイオード１１の光出力の変更は、例えば、発光ダイオード１１に出力する電流値の変更や、人の目に点滅として認識されない程度に十分に高い周波数での点滅におけるオンデューティの変更によって達成することができる。また、発光ダイオード１１として互いに光色が異なる複数種類のものが混在している場合、上記の制御回路は、上記複数種類の発光ダイオード１１の光出力の比率を変更することで全体の混色としての光色を変更するものであってもよい。
【００２６】
ここで、カバー２のグローブ２１は、無色透明であってもよいし、有色であってもよいし、発光ダイオード１１の光を拡散させる表面処理が一部又は全体に施されていてもよい。カバー２のグローブ２１を有色とした場合、グローブ２１を通じて出射する光の光色はグローブ２１の色に応じて変化するから、カバー２の交換によって光色を変更することができる。また、上記の表面処理としては、例えば、粗面化や、アルミナやシリカの粒子の定着などが考えられる。または、上記の表面処理に代えて、グローブ２１を例えば乳白色の材料で構成することで、発光ダイオード１１の光が拡散されるようにしてもよい。
【００２７】
さらに、図６（ａ）や図７（ａ）に示すように、発光ダイオード１１の光を反射させる反射部２１１がカバー２に設けられていてもよい。反射部２１１は、例えば、グローブ２１の内面または外面の一部を覆う金属膜からなる。この場合、グローブ２１において反射部２１１が設けられていない部位が窓部２１０となる。上記の金属膜は例えばスパッタリングのような周知技術を用いて形成することができる。上記のような反射部２１１を設ければ、反射部２１１の大きさや形状に応じて異なる配光が得られる。また、グローブ２１は上記のような電球形状でなくともよく、配光はグローブ２１の形状によっても変化する。
【００２８】
図６（ａ）の例では、窓部２１０はグローブ２１の上端部（図６（ａ）での下端部）に形成され、発光ダイオード１１の光は上方（図６（ａ）での下方）に配光される。このようなカバー２は、例えば図６（ｂ）に示すような照明器具において用いられる。この照明器具は、ベース１が上記説明でいうところの上方を下方に向けて固定される器具本体６を備える。器具本体６は、下方に開口して光源装置が収納される収納凹部６０を有する。収納凹部６０の内面は、発光ダイオード１１の光に対する反射率を高くするように、研磨や塗装といった適宜の表面処理を施されていてもよい。また、器具本体６において収納凹部６０の開口の周囲には円環形状の鍔部６１が外向きに突設されている。さらに、器具本体６には、それぞれ天井材（図示せず）を鍔部６１の上面との間に挟む挟み金具７が連結されている。すなわち、上記の照明器具は、天井材に設けられた埋込穴に埋込配設されて下方を照明するいわゆるダウンライトであり、埋込穴の周囲において天井材を鍔部６１と挟み金具７との間に挟むことで上記の器具本体６は天井材に対して固定される。
【００２９】
図７（ａ）の例では、反射部２１１は径方向の一方側（図７（ａ）での上側）から見てグローブ２１を覆う範囲に設けられ、発光ダイオード１１の光は径方向の他方側（図７（ａ）での下側）において窓部２１０を通じて放射される。上記のようなカバー２を用いた光源装置は、窓部２１０を下方に向け（つまり、上記の説明でいうところの上下方向を水平方向に向け）、図７（ｂ）に示すような器具本体６において下向きに開口した収納凹部６０内に固定される。図７（ｂ）に示す器具本体６は、下端が地面に固定されたポール８の上端に固定されるものであり、この器具本体６と光源装置とが構成する照明器具は例えば街路灯である。
【００３０】
ここで、図２に示すように、ベース１において、台座１５の鍔部１５２には、複数個（例えば３個）のねじ挿通穴１５０が上下に貫通する形で設けられている。照明器具における器具本体６に対するベース１の固定は、上記のねじ挿通穴１５０に挿通されるねじ（図示せず）を用いたねじ止めにより達成される。
【００３１】
上記構成によれば、ベース１の固定がねじ止めで達成されることにより、ベース１の固定が白熱電球と同様の口金９により達成される場合に比べてベース１の重量に対する制限が緩和されるから高光束化が可能である。
【００３２】
また、発光ダイオード１１を有するベース１に対し、発光ダイオード１１の光を通過させる窓部２１０を有するカバー２が着脱自在となっているから、光色や、光の拡散の程度や、配光などの変更を、カバー２の交換により容易に達成することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ベース
２  カバー
３  点灯回路
５  コネクタ
６  器具本体
１１  発光ダイオード
１２  ヒートシンク
２１  グローブ（窓部）
３０  ケース
４１，４２  ケーブル（電線を含む）
１５０  ねじ挿通穴
２１０  窓部
２１１  反射部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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