(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と；
前記筐体の一端側に設けられる基板と；
前記基板の一端側に設けられる発光部と；
前記筐体の一端側を覆って設けられたグローブと；
一端側である先端側が前記グローブ内に突出されるとともに他端側が前記発光部に対向される円柱状の導光柱、この導光柱の先端側に設けられる光放出部、および前記導光柱の他端側の周囲に突設される取付部を有する導光体と；
前記筐体の一端側に取り付けられるカバー部、前記導光柱が前記先端側から貫通する貫通孔、およびこの貫通孔内に突出して前記導光柱の周面に接触する接触部を有し、前記導光体の前記取付部を前記基板に押し付ける支持体と；
前記筐体の他端側に設けられる給電部と；
を具備することを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
前記接触部は、前記貫通孔の軸方向に沿って曲面状に突出されている
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
【請求項３】
前記支持体は、前記導光体の前記取付部に嵌合する嵌合部を有する
ことを特徴とする請求項１または２記載のランプ装置。
【請求項４】
前記支持体の前記嵌合部は、前記導光体の前記取付部および前記基板を前記筐体の一端側に押える
ことを特徴とする請求項３記載のランプ装置。
【請求項５】
前記支持体は、一端側に前記貫通孔が設けられ、他端側に前記カバー部が設けられ、一端側から他端側に亘って径が大きくなる形状に形成されている
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一記載のランプ装置。
【請求項６】
前記支持体は、透光性を有する
ことを特徴とする請求項１ないし５いずれか一記載のランプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、導光体を用いたランプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、透明なガラスグローブを用い、フィラメントが直接見える白熱クリア電球がある。この白熱クリア電球の点灯時には、ガラスグローブを透過して直接見えるフィラメントから強い光が出ることで、きらめき感が得られ、照明の演出効果が得られる。
【０００３】
また、発光素子を光源とし、透明なグローブを用い、発光素子に対向する導光体をグローブ内に突出させたランプ装置がある。
【０００４】
この場合、導光体の位置ずれを防止するためには導光体の周面を支えることが望まれる。導光体は、導光体の周面と空気との界面で導光体内の光が反射することによって導光する構成であるため、導光体の周面に空気以外の部品が接触すると、接触部分での反射率が低下することになり、接触面積が多いほど、導光効率が低下し、きらめき感の再現が難しくなることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−３５７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、導光体を確実に支持できるとともに、導光体による導光効率の低下を抑制できるランプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態のランプ装置は、筐体、基板、発光部、グローブ、導光体、支持体および給電部を備える。基板は、筐体の一端側に設けられる。発光部は、基板の一端側に設けられる。グローブは、筐体の一端側を覆って設けられる。導光体は、一端側である先端側がグローブ内に突出されるとともに他端側が発光部に対向される円柱状の導光柱、導光柱の先端側に設けられた光放出部、および導光柱の他端側の周囲に突設される取付部を有する。支持体は、筐体の一端側に取り付けられるカバー部、導光柱が先端側から貫通する貫通孔、および貫通孔内に突出して導光柱の周面に接触する接触部を有し、導光体の取付部を基板に押し付ける。給電部は、筐体の他端側に設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導光体を確実に支持するとともに、導光体による導光効率の低下を抑制することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態を示すランプ装置の断面図である。
【図２】同上ランプ装置の斜視図である。
【図３】同上ランプ装置の導光体および支持体の分解断面図である。
【図４】同上ランプ装置の導光体および支持体の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
【００１１】
図１および図２に、ランプ装置10を示す。ランプ装置10は、一般照明用白熱電球用のソケットに装着して使用可能な電球形ランプである。
【００１２】
ランプ装置10は、筐体11を備えている。この筐体11の一端側に、発光モジュール12、導光体13、支持体14、およびグローブ15が配設され、また、筐体11の内部にケース16および電源部17が配設され、また、筐体11の他端側であってケース16の他端に給電部18が配設されている。なお、ランプ装置10は、グローブ15から給電部18に亘って仮想の中心軸（ランプ軸）を有し、その中心軸のグローブ15側を一端側、給電部18側を他端側という。
【００１３】
そして、筐体11は、金属材料によって一体に形成されている。例えば、筐体11はアルミダイカスト製である。筐体11は、筒部21、およびこの筒部21内に形成された仕切部22を備えている。筒部21内には、仕切部22の一端側および他端側にそれぞれ空洞部が形成されている。
【００１４】
筒部21は、外筒部23および内筒部24を有している。外筒部23と内筒部24との間には、一端側に開口する環状の溝部25が形成されている。外筒部23の周面は、ランプ軸方向に沿って設けられた複数のエッジ部（稜線部）26、およびこれらエッジ部26間にそれぞれ設けられた複数の筐体面部27を有する他面体に形成されている。本実施形態では、エッジ部26および筐体面部27がそれぞれ１２個ずつの１２面体に形成され、さらに、筐体面部27がエッジ部26間でこれらエッジ部26よりも筐体11の中央側に窪む曲面状に設けられている。なお、エッジ部26および筐体面部27は、グローブ15の形状に対応して形成されている。また、外筒部23の各筐体面部27には溝部25に連通する連通溝28が形成されている。内筒部24の一端側には、支持体14を取り付けるための被係合部29、およびケース16を取り付けるための被係合部30が設けられている。
【００１５】
仕切部22には、筒部21の被係合部29，30の位置に対応して挿通孔31，32がそれぞれ形成されている。
【００１６】
また、図１に示すように、発光モジュール12は、本実施形態ではＣＯＢ（Chip On Board）モジュールが用いられている。発光モジュール12は、基板35、この基板35に実装された複数の発光素子36、これら発光素子36を封止する蛍光体層37を備えている。そして、発光素子36および蛍光体層37によって発光部38が構成されている。
【００１７】
基板35は、平板状で、一端側の面に発光部38が設けられ、他端側の面が筐体11の仕切部22に熱的に結合する状態に取り付けられる。また、発光素子36は、ＬＥＤが用いられている。ＬＥＤとしては、青色発光ＬＥＤが用いられている。また、蛍光体層37は、透明樹脂に、発光素子36の光で励起される蛍光体を含有している。例えば、青色発光ＬＥＤの青色光で励起されて黄色光を発する黄色蛍光体を含有している。
【００１８】
なお、発光部38は、ＬＥＤを用いたＳＭＤ(Surface Mount Device)パッケージ、あるいはＬＥＤ以外の例えば有機ＥＬ等で構成してもよい。
【００１９】
また、図１ないし図４に示すように、導光体13は、透明で耐熱性および柔軟性を有するゴム質素材によって形成されている。ゴム質素材としては、シリコーンゴムが用いられている。導光体13は、円柱状の導光柱40を備えている。導光柱40の一端（以下、先端という）はグローブ15内に突出され、導光柱40の他端側の面は発光部38に所定の間隙をあけて対向されている。
【００２０】
導光柱40の他端側の周囲には、環状の取付部41が突設されている。取付部41の一端側には、支持体14が嵌合する環状の嵌合溝42が形成されている。取付部41の他端側には、発光モジュール12の発光部38の周囲で基板35の一端側の面に当接する環状の当接部43が設けられている。当接部43には、基板35に当接した際の柔軟性を確保するための複数の突起43aが環状に形成されている。また、導光柱40と取付部41との間には、環状の連結部44が設けられている。連結部44には、厚みの薄い薄肉部44aが設けられているとともに、周方向の数か所に厚みの厚いリブ部44bが設けられている。なお、取付部41は、環状でなくてもよく、例えば、発光モジュール12の基板35にコネクタなどの部品が搭載されている場合には、その部品と干渉する部分を切り欠いた形状としてもよい。
【００２１】
導光柱40の先端面には凹部45が形成され、この凹部45の表面にプリズム46が形成されている。
【００２２】
導光柱40の他端側の面は、発光部38から放射される光が導光柱40に入射する入射面である。導光柱40の先端側には、入射面から入射して導光柱40内を導光される光を導光柱40の外部に放射する光放射部Ａが形成されている。この光放射部Ａでは、導光柱40内を導光される一部の光がプリズム46で反射して導光柱40の周面から出射されるとともに、導光柱40内を導光される一部の光がプリズム46を透過して導光柱40の先端面から出射される。したがって、光放射部Ａは凹部45およびプリズム46が設けられる導光柱40の先端側で構成されており、この光放射部Ａからは導光柱40の軸方向に対して交差する側方、導光柱40の一端方向である先端方向、導光柱40から筐体11の側方へ向けた後方向を含む広い方向に向けて光が放射される。この導光柱40の光放射部Ａから放射される光により、白熱クリア電球が点灯しているような、きらめき感が再現される。きらめき感とは「光が美しくきらめいて光っているように見えること」という意味で用いられている。
【００２３】
さらに、導光柱40の直径は、４〜９ｍｍである。導光柱40は、一端側（先端側）から他端側に亘って同じ直径の円柱状であるが、一端側（先端側）の直径が他端側の直径よりも細く、一端側（先端側）に向かって先細りとなる円錐状であってもよい。なお、導光柱40の直径は、発光部38の直径よりも大きく形成されている。
【００２４】
導光柱40の先端は、グローブ15内の軸方向の中央域に突出されている。グローブ15内の軸方向の中央域は、グローブ15内の軸方向の中心、およびその中心付近を含む。本実施形態では、ランプ軸方向に対して直交する方向においてグローブ15の直径が最大となる最大直径部分の中心に、導光柱40の先端が配設されている。
【００２５】
導光柱40の凹部45は、凹部45の中心において導光柱40の先端からの深さが最も深くなるように形成されている。
【００２６】
プリズム46は、導光柱40の中心軸から外側（円周方向）に向かって放射状に形成されている。具体的には、プリズム46は、稜線46aおよび両側の谷46bを有する断面三角形状に形成され、導光柱40の周方向に沿って複数配列されるとともに、それぞれ導光柱40の中心軸から放射状に設けられている。
【００２７】
また、支持体14は、透光性を有する樹脂材料によって形成されている。支持体14は、中央部が周辺部に対して一端側に突出するように略円錐状に形成されている。すなわち、支持体14は、一端側に突出する中央の支持部14a、およびこの支持部14aから他端側に向かって径が大きくなるカバー部14bを備え、略円錐状に形成されている。
【００２８】
支持体14の中央部すなわち支持部14aの内側には、導光体13の先端側が貫通する貫通孔48が形成されている。貫通孔48には、一端側に先端側孔部48aが形成され、他端側に先端側孔部48aよりも大径の内側孔部48bが形成され、これら先端側孔部48aおよび内側孔部48bとも、導光柱40の外径よりも大きい内径寸法に形成されている。
【００２９】
貫通孔48の内側であって、内側孔部48bの内側には、貫通孔48内に突出して導光柱40の周面に接触する複数の接触部49が設けられている。接触部49は、それぞれ、貫通孔48の周方向における断面が凸曲面状に形成されているとともに、貫通孔48の軸方向における断面が凸曲面状でかつ貫通孔48の軸方向に沿って細長く形成されている。複数の接触部49に接する仮想円で最も径が小さい仮想円の径は、導光柱40の外径よりも少し小さくなるように形成されている。したがって、貫通孔48に貫通される導光柱40の周面に対して複数の接触部49が点接触または点接触に近い状態（接触面積が小さい状態）で接触し、支持体14によって導光柱40を支持する。なお、接触部49の数は、本実施形態では６つであるが、これよりも少なくても多くてもよく、少なくとも３つ以上あれば導光柱40を安定的に支持できる。
【００３０】
支持体14の他端側すなわちカバー部14bの他端側は開口されている。カバー部14bの周辺部は、筐体11の内筒部24の内側に嵌り込んで取り付けられる。カバー部14bの周辺部には、被係合部29にそれぞれ係合して筐体11に取り付けられる複数の係合爪50が設けられている。そして、カバー部14bによって、導光体13の他端側および発光部38などを覆う。
【００３１】
支持体14の他端側であって、カバー部14bの内側には、導光体13の嵌合溝42に嵌合して当接部43を基板35に押し付ける環状の嵌合部51が突設されている。そして、嵌合部51が導光体13の嵌合溝42に嵌合するとともに当接部43を基板35に押し付けることにより、発光部38の発光面に対する導光柱40の入射面の径方向の位置および対向間隔が位置決めされる。
【００３２】
また、図１および図２に示すように、グローブ15は、光透過率が９５％以上の透明な材料によって形成されている。透明な材料としては、例えばポリカーボネートが用いられる。グローブ15は、中空状で、一端側に球形部53が形成され、一端側から他端側に向けて直径が縮径する縮径部54が形成され、他端側が開口されている。グローブ15の他端側には、筐体11の溝部25に嵌合される筒状の嵌合部55が突設されているとともに、この嵌合部55が筐体11に嵌合した状態で筐体11の連通溝28にそれぞれ係合して筐体11に取り付けられる複数の爪部56が突設されている。
【００３３】
グローブ15は、一端側を頂部57として他端側が開口され、頂部57から他端側に亘ってランプ軸方向に沿ってそれぞれ設けられた複数のエッジ部（稜線部）58、およびこれらエッジ部58間にそれぞれ設けられた複数のグローブ面部59を有する多面体に形成されている。すなわち、グローブ15の周方向に沿って、エッジ部58とグローブ面部59とが交互に並び、複数のグローブ面部59が並設されている。
【００３４】
複数のエッジ部58は、頂部57を直線状に通過してグローブ15の両側に至るように、頂部57側から見て放射状に設けられている。同様に、複数のグローブ面部59も、頂部57側から見て放射状に設けられている。
【００３５】
本実施形態では、エッジ部58およびグローブ面部59がそれぞれ１２個ずつの１２面体に形成されている。グローブ面部59は、１２面体に限られず、面がより多い多面体の方がきらめき感を得るうえで好ましいが、製造性を考慮すると１２面体程度が好ましい。
【００３６】
グローブ面部59は、エッジ部58間でこのエッジ部58よりもグローブ15の内側に突出する曲面状に設けられている。すなわち、グローブ面部59は、グローブ15の中心に位置する導光体13の光放射部Ａの像が縮小される凹レンズのように、グローブ15の外方から見て凹曲面状に設けられている。
【００３７】
本実施形態では、グローブ面部59の曲面は、幅方向全体に亘って所定の半径の凹曲面となるように形成されているが、幅方向に楕円面となるように形成してもよい。
【００３８】
そして、グローブ15は、ブロー成形によって一体に形成されている。このブロー成形では、筒状のパリソンを一対の金型で挟み込み、頂部57に対応する一端側を封止するとともに、他端側から内部に空気を注入し、金型に沿ってパリソンを膨らませ、グローブ15の形状に成形する。この場合、一対の金型の合わせ目をエッジ部58に合わせることにより、金型の合わせ目跡が目立たなくできる。
【００３９】
また、図１および図２に示すように、ケース16は、絶縁性を有する樹脂材料によって円筒状に形成されている。ケース16は筐体11内に他端側から挿入され、筐体11に固定されている。ケース16の外周面には、筐体11の他端側に当接するフランジ部62が突設されている。ケース16の一端側には、仕切部22の挿通孔32を挿通して被係合部30にそれぞれ係合することによって筐体11に取り付けられる複数の取付爪63が突設されている。ケース16の他端側は、筐体11の他端側から突出し、給電部18が取り付けられる。ケース16の内周部には、電源部17を取り付けるための一対の取付溝64が対向して設けられている。
【００４０】
また、図１に示すように、電源部17は、給電部18から入力する交流電力を所定の直流電力に変換して発光モジュール12の発光素子36に供給する。電源部17は、回路基板67、およびこの回路基板67に実装された複数の回路部品68を備えている。回路基板67は、ケース16の他端側から取付溝64に嵌合してケース16内に挿入され、ケース16内の所定位置に保持されている。そして、電源部17の交流電力の一対の入力部は一対の配線によって給電部18に電気的に接続され、電源部17の直流電力の一対の出力部は一対の配線によって発光モジュール12に電気的に接続されている。
【００４１】
また、給電部18は、例えばＥ１７やＥ２６等の一般照明白熱電球用のソケットに接続可能な口金が用いられている。なお、給電部18は、口金に限らず、ランプ種類によっては一対のピンでもよい。
【００４２】
そして、本実施形態の作用を説明する。
【００４３】
ランプ装置10は、給電部18を照明装置の一般照明用白熱電球用のソケットに接続して使用する。
【００４４】
交流電力がソケットを通じてランプ装置10に供給されると、電源部17が交流電力を所定の直流電力に変換して発光素子36に供給する。これにより、発光素子36が発光し、発光部38から光が放射される。
【００４５】
発光部38から放射される光は、入射面から導光体13の導光柱40内に入射し、導光柱40内を先端の光放射部Ａへ向けて導光される。このとき、導光柱40の周面と空気との界面で導光柱40内の光が反射することによって導光される。そして、光放射部Ａに導光された光の一部はプリズム46で反射して導光柱40の周面から放射されるとともに、光放射部Ａに導光された光の一部はプリズム46を透過して導光柱40の先端面から放射される。したがって、導光柱40の光放射部Ａからは、導光柱40の先端方向、導光柱40の軸方向に対して交差する横方向、導光柱40から筐体11の側方へ向けた後方向を含む広い方向に光が放射される。導光柱40の光放射部Ａから放射された光は、グローブ15を透過し、照明空間に照射される。
【００４６】
そして、点灯しているランプ装置10のグローブ15を側方から見ると、各グローブ面部59に導光体13の光を放射する光放射部Ａの像である光源像がそれぞれ投影され、複数の光源像が並んでいるように見え、きらめき感を再現できる。
【００４７】
しかも、グローブ面部59は、グローブ15の外方から見て凹曲面状に設けられているため、凹レンズと同様の作用によって、導光体13の光を放射する光放射部Ａの像である光源像が縮小されるようにグローブ面部59に投影される。
【００４８】
そのため、球面グローブの場合に投影される光源像に比べて、大きさが小さいとともに輝度が高い光源像がグローブ面部59に投影され、さらに、その光源像が各グローブ面部59に投影されるため、大きさが小さいとともに輝度の高い複数の光源像がグローブ15に投影され、きらめき感を向上できる。
【００４９】
また、ランプ装置10の導光体13は、シリコーンゴムで形成されているため、発光部38からの熱に対する耐熱性を確保でき、劣化を抑制することができる。
【００５０】
シリコーンゴムで形成されている導光体13は、柔軟性があるため、単独では、筐体11側に配設することが難しく、導光柱40の光放出部Ａの位置が一定になりくいが、支持体14を用いることによってこのような課題を解消することができる。
【００５１】
すなわち、支持体14の貫通孔48に導光柱40の先端側を貫通させることにより、支持体14で導光柱40を支持し、導光柱40の光放出部Ａの位置を一定にできる。
【００５２】
このとき、支持体14の貫通孔48の内側と導光柱40の周面とが接触することになる。上述したように、導光体13は、導光柱40の周面と空気との界面で導光柱40内の光が反射することによって導光する構成であるが、導光柱40の周面に空気以外の部品が接触すると、接触部分での反射率が低下することになり、接触面積が多いほど、導光効率が低下し、きらめき感の再現が難しくなりやすい。
【００５３】
本実施形態のランプ装置10では、支持体14の貫通孔48内に、導光柱40の周面に接触する複数の接触部49を突設しているため、これら接触部49のみが導光柱40の周面に接触し、接触面積を少なくできる。そのため、ランプ装置10は、導光体13を確実に支持できるとともに、導光体13の導光効率の低下を抑制でき、きらめき感を再現することが可能となる。
【００５４】
しかも、接触部49は、貫通孔48の周方向および軸方向とも凸曲面状に形成されているため、導光柱40の周面に対して点接触または点接触に近い状態で接触し、接触面積を極力少なくすることができる。
【００５５】
さらに、接触部49は、貫通孔48の軸方向に凸曲面状に形成されているため、貫通孔48内に導光柱40を挿入する際に導光柱40が引っ掛かりにくく、導光柱40の破損を防止することができる。
【００５６】
また、支持体14の嵌合部51が導光体13の取付部41の嵌合溝42に嵌合することにより、導光体13の他端側を位置決めでき、導光体13の入射面と発光部38との位置関係を一定にできる。
【００５７】
さらに、支持体14の嵌合部51が、導光体13の取付部41を発光モジュール12の基板35に押し付けるとともに、基板35を筐体11に押し付けるため、導光体13とともに基板35を筐体11に位置決めでき、基板35と筐体11との熱的接触による放熱性を確保できる。
【００５８】
また、支持体14は、一端側から他端側に亘って径が大きくなる略円錐形状に形成されているため、導光柱40の光放出部Ａから筐体11の方向へ向かう光を遮るのを防止でき、広い配光を得ることができる。
【００５９】
また、支持体14は、透光性を有するため、導光柱40に接触する接触部49から支持体14内に光が入射しても、その光を支持体14から外部へ出射させることができ、ランプ装置10の光取出効率を向上できる。
【００６０】
また、導光体13は、導光柱40と取付部41との間の連結部44に薄肉部44aを設けているため、導光柱40に入射した光が取付部41側に導光されるのを低減でき、使われない光を少なくすることができる。さらに、連結部44には、周方向の数か所に、厚みの厚いリブ44bを設けているため、薄肉部44aのみでは不足する虞のある導光柱40と取付部41との連結強度を確保することができる。
【００６１】
また、導光体13の導光柱40の直径は４〜９ｍｍであるため、効率が高く、きらめき感を再現することができる。すなわち、導光柱40の直径が４ｍｍより細いと、それに応じて発光部38が小さくなって出力が低いものになるとともに、発光部38の光が導光柱40に入射しにくくなって効率が低下し、また、導光柱40の直径が９ｍｍよりも太いと、光放射部Ａが大きくなり、きらめき感が低下する。
【００６２】
さらに、導光体13の光放射部Ａは、グローブ15の軸方向の中央域に配置されるため、きらめき感を再現できる。
【００６３】
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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【符号の説明】
【００６４】
10    ランプ装置
11    筐体
13    導光体
14    支持体
14b   カバー部
15    グローブ
18    給電部
35    基板
38    発光部
40    導光柱
41    取付部
48    貫通孔
49    接触部
51    嵌合部
Ａ 光放出部
【図１】
0006700573.tif 000002
【図２】
0006700573.tif 000003
【図３】
0006700573.tif 000004
【図４】
0006700573.tif 000005