(57)【要約】【課題】投光方向を調整可能にできるうえに、半導体発光素子が発生する熱を効率よく放熱できるとともに、電気配線を簡素化できる電球形ランプを提供する。【解決手段】発光モジュール11は、半導体発光素子21を有する。支持体12は、ランプ軸中心Ａの方向の一端側に発光モジュール11を取り付け、他端側に口金13を熱伝導可能に取り付ける。点灯回路14は、口金13を介して給電され、半導体発光素子21に点灯電力を供給する。グローブ15は、発光モジュール11を覆って支持体12の一端側に取り付ける。導光体16は、半導体発光素子21に対向する光入射部38、およびグローブ15内に配置される光出射部39を有する。反射体17は、グローブ15内で導光体16の光出射部39を内包するとともにランプ軸中心Ａに直交する角度調整軸中心を中心として回動可能とする。【選択図】図１
2013243003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を有する発光モジュールと；
発光モジュールがランプ軸中心方向の一端側に取り付けられた支持体と；
支持体の他端側に熱伝導可能に取り付けられた口金と；
口金を介して給電され、半導体発光素子に点灯電力を供給する点灯回路と；
発光モジュールを覆って支持体の一端側に取り付けられたグローブと；
半導体発光素子に対向する光入射部、およびグローブ内に配置される光出射部を有する導光体と；
グローブ内で導光体の光出射部を内包するとともにランプ軸中心に直交する角度調整軸中心を中心として回動可能とする反射体と；
を具備していることを特徴とする電球形ランプ。
【請求項２】
グローブおよび反射体は、支持体に対してランプ軸中心を中心として一体に回動可能とする
ことを特徴とする請求項１記載の電球形ランプ。
【請求項３】
導光体および反射体は、支持体およびグローブに対してランプ軸中心を中心として一体に回動可能とし、
グローブの外部からランプ軸中心を中心として導光体および反射体を回動させる方向調整手段を具備している
ことを特徴とする請求項１記載の電球形ランプ。
【請求項４】
反射体は、投光方向が鉛直方向下向きとなるように自重により角度調整軸中心を中心として回動可能とする
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか一記載の電球形ランプ。
【請求項５】
グローブの外部から角度調整軸中心を中心として反射体を回動させる角度調整手段を具備している
ことを特徴とする請求項１または２記載の電球形ランプ。
【請求項６】
ソケットを有する器具本体と；
ソケットに装着される請求項１ないし５いずれか一記載の電球形ランプと；
を具備してい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】
本発明の実施形態は、投光方向を調整可能な半導体発光素子を用いた電球形ランプ、およびこの電球形ランプを用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体発光素子を用いた電球形ランプでは、口金取付方向が水平または水平方向に対して所定角度傾斜するミニクリプトン電球用のダウンライトに装着した状態で、下方向へ向けて投光方向を調整可能とした電球形ランプがある。
【０００３】
この電球形ランプでは、口金側に対してランプ軸中心を中心に回動可能な台座を設け、この台座に対して傾斜状態で発光モジュールを取り付けている。そして、ダウンライトのソケットに口金を取り付けた状態で、ランプ軸中心が水平であったり傾斜していても、口金側に対して台座を回動させて投光方向を調整することにより、ダウンライトの下方向へ向けて光を照射可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０７７７２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の投光方向を調整可能な電球形ランプでは、台座から放熱する経路が制限されるため、台座に取り付けられる発光モジュールのＬＥＤが発生する熱の十分な放熱性能を確保することができず、所望の光出力を得ることが困難であった。
【０００６】
また、回動する台座に発光モジュールを取り付けているため、回動する台座に対する電気配線が複雑になり、製造が煩雑となる問題がある。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、各種の口金取付方向に対応して投光方向を調整可能にできるうえに、半導体発光素子が発生する熱を効率よく放熱できるとともに、電気配線を簡素化できる電球形ランプおよび照明器具を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の電球形ランプは、発光モジュール、支持体、口金、点灯回路、グローブ、導光体および反射体を備える。発光モジュールは、半導体発光素子を有する。支持体は、ランプ軸中心方向の一端側に発光モジュールを取り付け、他端側に口金を熱伝導可能に取り付ける。点灯回路は、口金を介して給電され、半導体発光素子に点灯電力を供給する。グローブは、発光モジュールを覆って支持体の一端側に取り付ける。導光体は、半導体発光素子に対向する光入射部、およびグローブ内に配置される光出射部を有する。反射体は、グローブ内で導光体の光出射部を内包するとともにランプ軸中心に直交する角度調整軸中心を中心として回動可能とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、口金に熱伝導可能に接続された支持体に発光モジュールを取り付け、発光モジュールの半導体発光素子が発生した光を導光体でグローブ内に導光し、グローブ内の反射体が導光体の光出射部を内包するとともにランプ軸中心に直交する角度調整軸中心を中心として回動可能とすることにより、各種の口金取付方向に対応して投光方向を調整可能にできるうえに、半導体発光素子が発生する熱を口金から効率よく放熱することができるとともに、電気配線を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態を示す電球形ランプの水平状態の断面図である。
【図２】同上電球形ランプの下方から見た断面図である。
【図３】同上電球形ランプの斜め状態の断面図である。
【図４】同上電球形ランプを用いた照明器具の断面図である。
【図５】第２の実施形態を示す電球形ランプの水平状態の断面図である。
【図６】第３の実施形態を示す電球形ランプの水平状態の断面図である。
【図７】同上電球形ランプの下方から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、第１の実施形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
【００１２】
図１および図２に示すように、電球形ランプ10は、発光モジュール11、支持体12、口金13、点灯回路14、グローブ15、導光体16および反射体17を備えている。そして、電球形ランプ10は、ランプ軸中心Ａに沿った方向の長さおよびグローブ15の最大径部分の外径がミニクリプトン電球と同等の寸法で、ミニクリプトン電球の形状に近似した形状に形成されている。
【００１３】
そして、発光モジュール11は、基板20、およびこの基板20の一面側に実装された半導体発光素子21を備えている。基板20は、例えば金属、セラミックスおよび樹脂などの材料で形成されている。半導体発光素子21は、例えばＬＥＤ素子や有機ＥＬなどが含まれる。本実施形態では、ＳＭＤパッケージ方式のＬＥＤ素子21aが用いられ、複数のＬＥＤ素子21aが基板20の一面側に実装されている。
【００１４】
また、支持体12は、絶縁性を有し、熱伝導率が高くなるように熱伝導フィラーが混入された樹脂材料によって形成されている。なお、支持体12を金属材料で形成し、充電部に接触、対向する部分に絶縁処理を施すようにしてもよい。
【００１５】
支持体12の一端側（ランプ軸中心Ａに沿った方向の一端側）の面に発光モジュール11の基板20の他面側が熱伝導可能に取り付けられ、支持体12の他端側（ランプ軸中心Ａに沿った方向の他端側）に口金13が熱伝導可能に取り付けられている。支持体12の他端側の周囲にはランプ軸中心Ａを中心としてグローブ15を回動可能に取り付ける円環状の取付部24が設けられている。
【００１６】
また、口金13は、例えばＥ１７形で、支持体12の他端側に熱伝導可能に取り付けられる金属製のシェル27、このシェル27の他端側に設けられる絶縁部28、およびこの絶縁部28の頂部に設けられる金属製のアイレット29を有している。
【００１７】
また、点灯回路14は、点灯回路基板、およびこの基板に実装された複数の電子部品を備え、口金13内に収容されている。点灯回路14は、商用交流電源を整流平滑する整流平滑回路、および整流平滑された電源電圧をＬＥＤ素子21aを点灯させる所定の電源電圧に変換する電源電圧変換回路などを有している。そして、点灯回路14は、口金13のシェル27およびアイレット29と電気接続されて商用交流電源が給電され、ＬＥＤ素子21aに点灯電力を供給する。点灯回路14と発光モジュール11との電気接続は、例えば、支持体12を貫通する挿通孔を設け、この貫通孔に電線を通して点灯回路14と発光モジュール11とを電気接続する。
【００１８】
また、グローブ15は、一端側に球形の頭部15aを有するとともに他端側に小径となる円筒状のくびれ部（根元部）15bを有する形状に形成されている。したがって、グローブ15は、一端側である頂部側は閉塞され、一端側と他端側との中間に最大外径部が形成され、他端側であるくびれ部15bの他端が開口されている。くびれ部15bの他端側には支持体12の取付部24の周囲にランプ軸中心Ａを中心として回動可能に取り付けられる環状の連結部32が形成されている。連結部32は、グローブ15に負荷が加わっていない状態で、取付部24との摩擦力によって支持体12に保持され、また、グローブ15に回動方向への負荷が加わることにより、支持体12に対してランプ軸中心Ａを中心として回動可能としている。
【００１９】
グローブ15は、樹脂製で、頭部15aの最大外径部を含む周面の一部に開口部33を有するグローブ本体34、およびこのグローブ本体34の開口部33に取り付けられた透光カバー35を有している。グローブ本体34は、不透明に形成されていてもよいし、透光性を有する乳白色や透明に形成されていてもよい。透光カバー35は、透光性を有する乳白色または透明に形成され、さらに必要に応じて拡散性を有している。また、グローブ15は、例えば、ランプ軸中心Ａに沿った方向の分割線を介してグローブ部材が２分割され、導光体16および反射体17を収容するように２分割されたグローブ部材を組み合わせることにより、導光体16および反射体17を内包することができる。なお、グローブ15は、グローブ本体34および透光カバー35で構成する以外に、グローブ15全体を透光性を有する乳白色または透明な樹脂材料で形成してもよい。
【００２０】
また、導光体16は、透光性を有する樹脂で一体成形されており、他端側に光入射部38が形成され、一端側に光出射部39が形成されている。この導光体16は、光入射部38が発光モジュール11のＬＥＤ素子21aの一端側である正面側に対向されるとともに、光出射部39がグローブ15の頭部15a内であって開口部33および透光カバー35に対向する位置に配置されるように、支持体12またはグローブ15のいずれか一方に取り付けられている。光出射部39は、グローブ15の頭部15aの中心に位置されている。なお、導光体16には、内面に反射面を有する筒状とし、両端開口を光入射部38および光出射部39とする反射部材を用いてもよい。
【００２１】
また、反射体17は、円形の投光開口42を有し、この投光開口42に向けて拡開するカップ状に形成されている。反射体17の内側面には、投光開口42へ向けて光を反射させる反射面43が形成されている。
【００２２】
反射体17の外側面には、ランプ軸中心Ａに直交する角度調整軸中心Ｂに沿って一対の軸44が突設されている。一対の軸44は、投光開口42がグローブ15の透光カバー35に対向するようにグローブ15の内面に設けられた軸受部15cに回動可能に取り付けられている。
【００２３】
したがって、反射体17は、投光開口42がグローブ15の透光カバー35に対向するようにグローブ15に支持されるとともに、グローブ15に対してランプ軸中心Ａに直交する角度調整軸中心Ｂとして回動可能に支持されている。さらに、反射体17は、自重により、軸44を支点として投光開口42が常に鉛直方向下方へ向くように質量バランスが設定さている。
【００２４】
反射体17には、導光体16の光出射部39が挿通される切欠部45が形成されている。切欠部45は、軸44を中心とした反射体17の回動を可能とするように反射体17の回動方向に沿って溝状に形成されている。
【００２５】
そして、反射体17の角度調整軸中心Ｂ（軸44）は、ランプ軸中心Ａ上で、導光体16の光出射部39の中心およびグローブ15の頭部15aの中心に対応して位置されている。
【００２６】
また、図４には、電球形ランプ10を用いる照明器具50を示す。この照明器具50は、器具本体51を有し、この器具本体51内に、電球形ランプ10の口金取付方向をランプ軸中心Ａが例えば水平方向に対して３０°傾斜する斜め横向きとするソケット52、および電球形ランプ10から放射される光を下方へ反射させる反射体53が配設されている。なお、図４中、54はソケット52と接続される端子台である。
【００２７】
そして、電球形ランプ10を照明器具50に装着する際、ソケット52に電球形ランプ10の口金13をねじ込んで装着した後、ランプ軸中心Ａを中心としてグローブ15を支持体12に対して回動操作することにより、グローブ15の透光カバー35が鉛直方向下方へ向くように調整する。
【００２８】
これにより、グローブ15と一体に反射体17が回動し、反射体17の軸44が水平に配置される。そして、図３に示すように、ソケット52に装着された電球形ランプ10のランプ軸中心Ａは傾斜しているが、反射体17は自重により軸44を支点として投光開口42が鉛直方向下方へ向くように回動して自動的に角度調整される。
【００２９】
なお、照明器具50のソケット52の口金取付方向が水平方向の場合には、図１に示すように、ソケット52に装着された電球形ランプ10のランプ軸中心Ａは水平となるが、反射体17は自重により軸44を支点として投光開口42が鉛直方向下方へ向くように回動して自動的に角度調整される。
【００３０】
そして、照明器具50のソケット52に装着された電球形ランプ10に交流電源を供給することにより、点灯回路14からの点灯電力が発光モジュール11の複数のＬＥＤ素子21aに供給され、複数のＬＥＤ素子21aが点灯する。複数のＬＥＤ素子21aが発生する光は、導光体16の光入射部38に入射し、この導光体16内を通じて光出射部39から反射体17内に出射する。光出射部39から出射した光は、投光開口42から直接投光および反射体17の反射面43で反射して投光開口42から投光され、グローブ15の透光カバー35を通じて照明器具50の鉛直方向下方へ向けて照射される。
【００３１】
また、発光モジュール11の複数のＬＥＤ素子21aが発生する熱は、基板20から支持体12に熱伝導され、さらに支持体12から口金13に熱伝導されることにより、ソケット52を通じて照明器具50側に放熱される。また、グローブ本体34を熱伝導性のよい材料、例えば金属で形成した場合には、支持体12からグローブ本体34に熱伝導して放熱される。また、点灯回路14が発生する熱も口金13を通じて放熱される。
【００３２】
ところで、ＬＥＤ素子21aの発光効率は年々向上しており、これまでよりも少ないＬＥＤ素子21aの数で同等の光出力を得ることが可能となりつつある。このＬＥＤ素子21aの発光効率向上に伴い、点灯時に発生する熱量も少なく抑えられるので、アルミダイキャスト製の放熱部を省略することも可能となる。このようなＬＥＤ素子21aの発光効率向上に伴って、ＬＥＤ素子21aは口金13を介して放熱すれば十分となり、ＬＥＤ素子21aの使用数も抑えられることから、口金13の径に近い径寸法の基板20にＬＥＤ素子21aを実装することが可能となり、グローブ15の根元付近に基板20を配置することができる。これにより、口金13を用いた放熱が可能となり、ランプ寸法自体も小形化を実現することができる。
【００３３】
また、導光体16の光出射部39が常にグローブ15の中心に位置し、このグローブ15の中心を通る角度調整軸中心Ｂを中心として反射体17を回動可能とすることにより、光学的な影響なく、投光方向が鉛直方向下向きとなるように調整することができる。
【００３４】
反射体17は、投光方向が鉛直方向下向きとなるように自重により角度調整軸中心Ｂを中心として回動するため、各種の口金取付方向に対して、常に投光方向が鉛直方向下向きとなるように自動的に調整することができる。
【００３５】
また、発光モジュール11は、口金13および点灯回路14とともに回動しない支持体12に取り付けられるため、発光モジュール11、口金13および点灯回路14における電気配線を簡素化することができる。
【００３６】
このように電球形ランプ10によれば、各種の口金取付方向に対応して投光方向を調整可能にできるうえに、ＬＥＤ素子21aが発生する熱を口金13から効率よく放熱することができるとともに、電気配線を簡素化できる。
【００３７】
次に、図５に第２の実施形態を示す。第１の実施形態と同じ構成および作用効果は、同一符号を用いてその説明を省略する。
【００３８】
電球形ランプ10は、グローブ15の外部から角度調整軸中心Ｂを中心として反射体17を手動で回動させる角度調整手段60を備えている。この角度調整手段60は、グローブ15の頂部に配置された角度調整ホイール61を有している。角度調整ホイール61は、グローブ15の頂部を貫通して設けられた溝部62に、角度調整軸中心Ｂと平行な軸中心を中心として回動可能に配置されている。角度調整ホイール61の周面部には歯車のような凹凸が形成され、角度調整ホイール61の周面の一部がグローブ15の表面より突出されて回動操作を可能としている。
【００３９】
反射体17の外側面には、角度調整ホイール61の周面部に噛合するラック63が角度調整軸中心Ｂを中心とする円弧方向に沿って設けられている。
【００４０】
そして、グローブ15の外部から角度調整ホイール61を回動操作することにより、角度調整ホイール61とラック63との噛合を介して反射体17が角度調整軸中心Ｂを中心として回動する。
【００４１】
これにより、角度調整軸中心Ｂを中心とした反射体17の投光方向を任意に調整することができる。
【００４２】
次に、図６および図７に第３の実施形態を示す。第１の実施形態と同じ構成および作用効果は、同一符号を用いてその説明を省略する。
【００４３】
第３の実施形態では、グローブ15は支持体12に固定され、グローブ15や支持体12に対して導光体16および反射体17が一体にランプ軸中心Ａを中心として回動可能になっている。
【００４４】
電球形ランプ10は、グローブ15の外部からランプ軸中心Ａを中心として導光体16および反射体17を回動させる方向調整手段70を備えている。この方向調整手段70は、グローブ15のくびれ部15bの周囲の複数箇所に配置された複数の方向調整ホイール71を有している。これら複数の方向調整ホイール71は、くびれ部15bを貫通して設けられた複数の溝部72に、ランプ軸中心Ａと平行な軸中心を中心として回動可能に配置されている。方向調整ホイール71の周面部には歯車のような凹凸が形成され、方向調整ホイール71の周面の一部がグローブ15の表面より突出されて回動操作を可能としている。
【００４５】
導光体16の光入射部38側の周囲には、複数の方向調整ホイール71が噛合するラック73が形成されている。
【００４６】
反射体17の軸44は、反射体17の内側面から突設され、導光体16の光出射部39側に支持されている。すなわち、反射体17は、導光体16に角度調整軸中心Ｂ（軸44）を中心として回動可能に支持されている。
【００４７】
そして、グローブ15の外部から方向調整ホイール71を回動操作することにより、方向調整ホイール71とラック73との噛合を介して導光体16および反射体17が一体にランプ軸中心Ａを中心として回動する。
【００４８】
これにより、ランプ軸中心Ａを中心とした反射体17の投光方向を任意に調整することができる。
【００４９】
なお、ランプ軸中心Ａの方向に沿った支持体12の厚みを薄くし、支持体12に取り付ける発光モジュール11の少なくとも一部が口金13の一端側の領域内に侵入するように配置してもよい。
【００５０】
また、電球形ランプ10は、Ｅ１７形口金を使用するミニクリプトン電球形の電球形ランプ以外に、Ｅ２６形口金を使用する一般照明用電球形の電球形ランプにも適用できる。
【００５１】
また、前記各実施形態の全部または部分的構成を任意に組み合わせて他の実施形態を構成してもよい。
【００５２】
また、本実施形態において、ランプ軸中心Ａ、およびランプ軸中心Ａに直交する角度調整軸中心Ｂとは、それら軸中心の位置や角度が厳密に一致する場合の他、それら軸中心の位置や角度に若干の幅を許容する。
【００５３】
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】
【００５４】
10    電球形ランプ
11    発光モジュール
12    支持体
13    口金
14    点灯回路
15    グローブ
16    導光体
17    反射体
21    半導体発光素子
38    光入射部
39    光出射部
50    照明器具
51    器具本体
52    ソケット
60    角度調整手段
70    方向調整手段
Ａ    ランプ軸中心
Ｂ    角度調整軸中心
【図１】
2013243003.tif 000003
【図２】
2013243003.tif 000004
【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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