(57)【要約】【課題】簡単な構成で配光むらが生じにくく、かつ、広配光化が可能な電球形ランプおよび照明器具を提供する。【解決手段】グローブ11のくびれ部17は、一端24を最小径に設定し他端25を最大径に設定して一端24側から他端25側へと拡径状に形成する。グローブ11のくびれ部17は、断面視で一端24の外縁と他端25の外縁とを結ぶ仮想直線よりも内方へと窪んでいる。光源部12は、半導体発光素子31を有し、発光部36がグローブ11のくびれ部17の両端間となるようにグローブ11に収容する。口金13は、グローブ11の一端側に位置する。【選択図】図１
2013239252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が最小径に設定され他端が最大径に設定されて一端側から他端側へと拡径状に形成されるとともに断面視で一端の外縁と他端の外縁とを結ぶ仮想直線よりも内方へと窪んだくびれ部を少なくとも一部に備えたグローブと；
半導体発光素子を有し、発光部がグローブのくびれ部の両端間に位置してこのグローブに収容された光源部と；
グローブの一端側に位置する口金と；
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】
くびれ部は、最大径が最小径に対して１．５〜２．５倍に設定されている
ことを特徴とする請求項１記載の電球形ランプ。
【請求項３】
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または２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、半導体発光素子を有しグローブに収容された光源部を有する電球形ランプおよびこれを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フィラメントを用いた電球に代替可能で、光源に半導体発光素子としてＬＥＤを用いた電球形ランプがある。このような電球形ランプは、ＬＥＤ素子を実装して光源を形成した基板を備え、この基板を覆ってグローブが取り付けられている。このような電球形ランプの場合、フィラメント電球の発光位置との相違から生じる違和感を緩和するために、グローブの内部、あるいは外部に光学系を設けるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５３９０１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２５７７６１号公報
【特許文献３】特開２０１０−２０５５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えばグローブの内部に光学系を配置する場合、特にグローブが拡散特性を有する場合に、その表面に配光のむらが生じることがあり、外観上好ましくない。
【０００５】
また、光学系を別途必要とするため、構造が複雑化する。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、簡単な構成で配光むらが生じにくく、かつ、広配光化が可能な電球形ランプおよびこれを備えた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】
【０００７】
実施形態の電球形ランプは、くびれ部を備えたグローブ、光源部、および口金を備える。くびれ部は、一端が最小径に設定され他端が最大径に設定されて一端側から他端側へと拡径状に形成されるとともに断面視で一端の外縁と他端の外縁とを結ぶ仮想直線よりも内方へと窪んでいる。光源部は、半導体発光素子を有し、発光部がグローブのくびれ部の両端間に位置してこのグローブに収容されている。口金は、グローブの一端側に位置する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、グローブのくびれ部の両端間に半導体発光素子を有する光源部の発光部を配置することにより、光学系などを別途用いることなく簡単な構成で配光むらが生じにくいとともに、広配光化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の電球形ランプを一部を切り欠いて示す側面図である。
【図２】同上電球形ランプのグローブを模式的に示す断面図である。
【図３】同上電球形ランプを備えた照明器具を示す説明図である。
【図４】（ａ）は同上電球形ランプの透過グローブを用いた状態での特性曲線図、（ｂ）は同上電球形ランプの拡散グローブを用いた状態での特性曲線図である。
【図５】（ａ）は同上電球形ランプに対する第１の比較例であるくびれ部を有しないグローブを備えた電球形ランプを一部を切り欠いて示す側面図、（ｂ）は（ａ）に示す電球形ランプの特性曲線図である。
【図６】（ａ）は同上電球形ランプに対する第２の比較例であるくびれ部を有しないグローブを備えた電球形ランプを一部を切り欠いて示す側面図、（ｂ）は（ａ）に示す電球形ランプの特性曲線図である。
【図７】（ａ）は同上電球形ランプに対する第３の比較例である光源部の発光部がくびれ部よりも一端側に位置する電球形ランプを一部を切り欠いて示す側面図、（ｂ）は（ａ）に示す電球形ランプの透過グローブを用いた状態での特性曲線図である。
【図８】（ａ）は同上電球形ランプに対する第４の比較例である光源部の発光部がくびれ部よりも他端側に位置する電球形ランプを一部を切り欠いて示す側面図、（ｂ）は（ａ）に示す電球形ランプの拡散グローブを用いた状態での特性曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施形態の構成を、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１および図２において、10は電球形ランプで、この電球形ランプ10は、グローブ11と、このグローブ11に収容される光源部12と、グローブ11の一端部に取り付けられる口金13とを備えている。
【００１２】
グローブ11は、例えば合成樹脂あるいはガラスなどの材料により一体に形成され、口金13と接続される一端部をなす基端部である直状部16と、この直状部16の他端側に連続する中間部であるくびれ部17と、このくびれ部17の他端側に連続する他端部をなす先端部である球状部18とを備え、直状部16、くびれ部17および球状部18の中心を通る直線を中心軸とする回転体形状となっている。そして、このグローブ11は、中心軸であるランプ軸方向の長さおよびランプ軸方向に交差する方向の最大径部分の外径が一般照明用の白熱電球と同等の寸法で、全体として白熱電球の形状に近似した形状に形成されている。なお、このグローブ11としては、要求される電球形ランプ10の配光特性に応じて、光源部12からの光をほぼ拡散させることなく透過させる透過グローブ（クリアグローブ）、あるいは、光源部12からの光を拡散させる拡散グローブとすることができる。
【００１３】
直状部16は、直線円筒状に形成されており、口金13に対向する一端側に開口部21を有している。また、この直状部16は、ランプ軸に沿う軸方向の寸法が、例えば約１２ｍｍ程度に設定され、かつ、内径寸法が、例えば１５〜１８ｍｍ程度に設定されている。
【００１４】
また、くびれ部17は、直状部16と球状部18とを滑らかに連結する連結部であり、直状部16と連続する一端24が最小径R1に設定され、球状部18と連続する他端25が最大径R2に設定されて、これら一端24側から他端25側へと拡径した筒状となっている。さらに、このくびれ部17は、例えば一端24側から他端25側へと、徐々に傾斜（曲率）が大きくなっており、断面視で一端24の外縁と他端25の外縁とを結ぶ仮想直線L1に対して内方（ランプ軸側）へと窪んだＳ字形状となっている。換言すれば、くびれ部17は、一端24の曲率が直線円筒状の直状部16の曲率と等しく、他端25の曲率が球状の球状部18と等しくなるように、一端24と他端25との間で曲率が変化するようになっている。また、このくびれ部17は、断面視で例えばランプ軸に対して直交し一端24を通る仮想直線L2上に位置する曲率中心Ｏを中心とする所定半径（例えば３５ｍｍ）の円弧状となっており、平面部および屈曲点を有しない、実質的に滑らかな曲面状となっている。なお、このくびれ部17のランプ軸に沿う軸方向の寸法は、例えば約２４ｍｍ程度に設定されている。また、このくびれ部17の最小径R1である一端24での内径寸法は、直状部16と等しく、例えば約１５〜１８ｍｍ程度に設定され、最大径R2である他端25の内径寸法は、球状部18の最大径よりも小さく、例えば約２５ｍｍ程度に設定されている。したがって、このくびれ部17は、最小径R1に対して最大径R2が、例えば１．５〜２．５倍程度に設定されている。
【００１５】
また、球状部18は、くびれ部17の他端25と連続する球状に形成されており、このくびれ部17の他端25から、他端側へと最大径位置（赤道位置）28まで徐々に拡径し、この最大径位置28から頂部29へと、徐々に縮径するようになっている。なお、この球状部18の最大内径は、例えば３０〜３２．５ｍｍ程度に設定されている。
【００１６】
また、光源部12は、例えばＬＥＤ素子やＥＬ素子などの固体発光素子である半導体発光素子31が基体32に実装され、面光源として構成されている。本実施形態では、半導体発光素子31としてＬＥＤ素子が用いられる。また、基体32は、半導体発光素子31を実装した実装部でありグローブ11の開口部21からグローブ11の内部に挿入される基板部34と、グローブ11の開口部21の縁部と口金13との間に挟持されて光源部12をグローブ11に対して位置決めするフランジ状の位置決め部35とを有している。そして、この光源部12は、基板部34上に複数のＬＥＤ素子を実装するＣＯＢ（Chip On Board）方式が採用されている。すなわち、基板部34上に複数のＬＥＤ素子が実装され、これら複数のＬＥＤ素子がワイヤボンディングによって直列に電気接続され、蛍光体を混入した例えばシリコーン樹脂などの透明樹脂で構成される蛍光体層で複数のＬＥＤ素子が一体に覆われている。ＬＥＤ素子には例えば青色光を発するＬＥＤ素子が用いられ、蛍光体層にはＬＥＤ素子からの青色光の一部により励起されて黄色光を放射する蛍光体が混入されている。したがって、光源部12は、蛍光体層により覆われた半導体発光素子31の表面が発光部36となり、この発光部36から白色系の照明光が放射される。そして、この光源部12の半導体発光素子31による発光部36は、グローブ11において、くびれ部17の一端24と他端25との間に位置している。ここで、半導体発光素子31による発光部36がくびれ部17の一端24と他端25との間に位置するとは、くびれ部17の一端24を含みランプ軸に直交する仮想面PL1と他端25を含みランプ軸に直交する仮想面PL2との間、または、これら仮想面PL1，PL2上に位置することをいうものとする。
【００１７】
また、口金13は、一般照明電球用のソケットに接続されて外部電源からの給電を可能とするもので、グローブ11の直状部16に開口部21を覆って取り付けられている。この口金13は、導電性の金属などの部材により有底円筒状に形成されたシェル部41、このシェル部41の他端側に設けられる絶縁部42、およびこの絶縁部42の頂部に設けられるアイレット43を有している。また、この口金13のシェル部41の内部には、光源部12を点灯させるための図示しない点灯回路部が収容されている。この点灯回路部は、基板上に回路素子が実装されて光源部12に対して例えば定電流を供給する定電流回路を構成しており、シェル部41とアイレット43とのそれぞれに対して、図示しない入力用のリード線などにより電気的に接続されているとともに、光源部12に対して図示しない出力用のリード線などにより電気的に接続されている。
【００１８】
そして、電球形ランプ10を組み立てるには、光源部12をグローブ11の開口部21に挿入し、この開口部21の縁部に基体32の位置決め部35を固定する。この状態で、光源部12とグローブ11とが位置決めされ、光源部12の半導体発光素子31の発光部36がグローブ11のくびれ部17の一端24と他端25との間に位置する。
【００１９】
また、点灯回路部と、口金13のシェル部41およびアイレット43とを一対のリード線により電気的に接続するとともに、この点灯回路部を口金13の内部に収容しつつ、口金13を、光源部12をグローブ11との間で挟むように取り付ける。
【００２０】
また、図３には、電球形ランプ10を使用するダウンライトである照明器具45を示し、この照明器具45は、器具本体46を有し、この器具本体46内に、電球形ランプ10を装着するソケット47、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48が配設されている。
【００２１】
そして、電球形ランプ10を照明器具45のソケット47に装着して通電すると、点灯回路部が動作し、光源部12の半導体発光素子31に電力が供給され、複数の半導体発光素子31が点灯して発光部36から光が放射され、この光がグローブ11を透過して外部に放射される。
【００２２】
また、各光源部12の複数の半導体発光素子31の点灯時に発生する熱、および、点灯回路部の動作により発生する熱は、主に、光源部12からグローブ11や口金13に熱伝導され、グローブ11および口金13などから外部に放熱される。
【００２３】
ここで、例えば図５（ａ）に示すように、グローブ11aがくびれ部を有さず、一端側から球状部18aへと直線状に拡径する拡径部51を有する電球形ランプ10aでは、グローブ11aが光を透過する透過グローブである場合、拡径部51では、光源部12aの半導体発光素子31aの発光部36aからの発光角度の差が入射角の差と等しいため、この発光角度の差が小さい場合、グローブ11aからの出射角の差も小さい。したがって、図５（ｂ）に示すように、配光分布に顕著なピークP1，P1が生じ、これらピークP1，P1に対応する位置においてリング状の配光むらが生じる。
【００２４】
同様に、例えば図６（ａ）に示すように、グローブ11bが、くびれ部17に代えて、一端側から他端側へと外方に突出するように拡径する拡径部52を有しこの拡径部52から球状部18bへと直線状に連続する円筒状の直状部53を有する電球形ランプ10bでは、グローブ11bが光を透過する透過グローブである場合、直状部53では、光源部12bの半導体発光素子31bの発光部36bからの発光角度の差が入射角の差と等しいため、この発光角度の差が小さい場合、グローブ11bからの出射角の差も小さい。したがって、図６（ｂ）に示すように、配光分布に顕著なピークP2，P2が生じ、これらピークP2，P2に対応する位置においてリング状の配光むらが生じる。
【００２５】
さらに、例えば図７（ａ）に示すように、光源部12cの半導体発光素子31cの発光部36cの位置がくびれ部17cの一端24cよりも直状部16c側（一端側）である電球形ランプ10cでは、グローブ11cが光を透過する透過グローブである場合、発光部36cからの発光が直状部16cに多く入射し、この直状部16cでは、光源部12cの半導体発光素子31cの発光部36cからの発光角度の差が入射角の差と等しいため、この発光角度の差が小さい場合、グローブ11cからの出射角の差も小さい。したがって、図７（ｂ）に示すように、配光分布に顕著なピークP3，P3が生じ、これらピークP3，P3に対応する位置においてリング状の配光むらが生じる。
【００２６】
これに対して、本実施形態の電球形ランプ10では、グローブ11が光を透過する透過グローブである場合、発光部36からの発光はくびれ部17に多く入射し、このくびれ部17では、発光部36からの発光角度がわずかに異なるだけでグローブ11への入射角が大きく異なるため、グローブ11からの光の出射角が大きく異なり、図４（ａ）に示すように、配光分布にわずかなピークP4，P4が見られるものの、配光むらは殆ど生じない。
【００２７】
また、例えば図８（ａ）に示すように、光源部12dの半導体発光素子31dの発光部36dの位置がくびれ部17dの他端25dよりも球状部18d側（他端側）である電球形ランプ10dでは、グローブ11dが光を拡散する拡散グローブである場合、図８（ｂ）に示すように、配光が充分に広がらない。
【００２８】
これに対して、本実施形態の電球形ランプ10では、グローブ11が光を拡散する拡散グローブである場合、図４（ｂ）に示すように、配光分布が約２４０°に広がり、広配向化が可能になる。
【００２９】
このように、一端24が最小径に設定され他端25が最大径に設定されて一端24側から他端25側へと拡径状に形成されるとともに断面視で一端24の外縁と他端25の外縁とを結ぶ仮想直線L1よりも内方へと窪んだグローブ11のくびれ部17の両端間に、半導体発光素子31を有する光源部12の発光部36を配置することにより、グローブ11の内部や外部などに光学系などを別途用いることなく簡単な構成で、配光むらが生じにくいとともに、グローブ11を拡散グローブとすると容易に広配光化が可能になる。
【００３０】
また、くびれ部17の最大径R2を最小径R1に対して１．５〜２．５倍に設定することで、光源部12からの光を特定の位置に集中させることなく、より効果的に拡散できるくびれ部17を構成でき、配光むらをより確実に抑制できるとともに、グローブ11を拡散グローブとするとより容易に広配光化が可能になる。
【００３１】
そして、このような電球形ランプ10を備えることで、配光特性に優れ、広い配光を有する照明器具45を提供できる。
【００３２】
なお、くびれ部17は、断面視で曲率中心Ｏを中心とする円弧に沿う曲面状としたが、必ずしも円弧に沿う曲面状でなくてもよく、また、単一の曲率中心Ｏを有する曲面状ではなく、複数の曲率中心Ｏを有する曲面などにより構成した曲面状としてもよい。
【００３３】
また、くびれ部17は、実質的な曲面であれば、多少の平面部を有する構成としてもよい。
【００３４】
さらに、グローブ11は、少なくともくびれ部17を有する形状であれば、例えば球状部18に代えて平面状の投光部を有する形状などとすることもできる。
【００３５】
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】
【００３６】
10    電球形ランプ
11    グローブ
12    光源部
13    口金
17    くびれ部
24    一端
25    他端
31    半導体発光素子
36    発光部
45    照明器具
46    器具本体
47    ソケット
L1    仮想直線
【図１】
2013239252.tif 000003
【図２】
2013239252.tif 000004
【図３】
2013239252.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2013239252.tif 000008
【図７】
2013239252.tif 000009
【図８】
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