(57)【要約】【課題】レンズの保持強度を確保しながら、レンズの光学特性への影響を低減できるランプ装置を提供する。【解決手段】ランプ装置10は、筐体11、発光モジュール12、レンズ13およびカバー14を備える。筐体11は、一端側に開口する凹部21、および凹部21の内周面に設けられた支持部27を有する。発光モジュール12は、基板41および基板41に実装された発光素子42を有し、凹部21に配設する。レンズ13は、凹部21に配置されて発光素子42から入射する光の配光を制御するレンズ本体13a、およびレンズ本体13aの一端側の周辺部から外径方向に突出され支持部27に支持されるフランジ部56を有する。レンズ本体13aに連続するフランジ部56の内周部56aの厚みは、フランジ部56の外周部56bの厚みよりも薄い。カバー14は、環状で、支持部27との間にレンズ13のフランジ部56を挟持して筐体11に取り付ける。【選択図】図１
2016066499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側に開口する凹部、およびこの凹部の内周面に設けられた支持部を有する筐体と；
基板およびこの基板に実装された発光素子を有し、前記凹部に配設された発光モジュールと；
前記凹部に配置されて前記発光素子から入射する光の配光を制御するレンズ本体、およびこのレンズ本体の一端側の周辺部から外径方向に突出され前記支持部に支持されるフランジ部を有し、前記レンズ本体に連続する前記フランジ部の内周部の厚みが、前記フランジ部の外周部の厚みよりも薄いレンズと；
前記支持部との間に前記レンズの前記フランジ部を挟持して前記筐体に取り付けられた環状のカバーと；
前記筐体の他端側に配置された給電部と；
前記筐体内に配置された点灯回路と；
を具備することを特徴とするランプ装置。
【請求項２】
前記レンズは、前記レンズの一端側でかつ前記フランジ部の内周部に形成された窪み部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
【請求項３】
前記レンズは、前記フランジ部の他端側でかつ前記フランジ部の内周部に形成された窪み部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のランプ装置。
【請求項４】
ソケットと；
前記ソケットに前記給電部が装着される請求項１ないし３いずれか一記載のランプ装置と；
を具備することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、レンズを用いるランプ装置、およびこのランプ装置を用いる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子を用いるとともに、この発光素子からの光を入射して配光を制御するレンズを用いたランプ装置がある。
【０００３】
このようなレンズを用いたランプ装置では、レンズの出射面側の周辺部から外径方向にフランジ部を突設し、このフランジ部を利用してレンズをランプ装置の筐体に保持するようにしている。
【０００４】
レンズのフランジ部は、筐体による保持強度を確保するために厚みがある程度必要となるが、フランジ部の厚みが厚くなると、フランジ部の厚み分だけレンズが厚くなり、光学特性に影響が生じやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１６４２０２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、レンズの保持強度を確保しながら、レンズの光学特性への影響を低減できるランプ装置、およびこのランプ装置を用いる照明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、発光モジュール、レンズ、カバー、給電部および点灯回路を備える。筐体は、一端側に開口する凹部、および凹部の内周面に設けられた支持部を有する。発光モジュールは、基板および基板に実装された発光素子を有し、凹部に配設する。レンズは、凹部に配置されて発光素子から入射する光の配光を制御するレンズ本体、およびレンズ本体の一端側の周辺部から外径方向に突出され支持部に支持されるフランジ部を有する。レンズ本体に連続するフランジ部の内周部の厚みは、フランジ部の外周部の厚みよりも薄い。カバーは、環状で、支持部との間にレンズのフランジ部を挟持して筐体に取り付ける。給電部は、筐体の他端側に配置する。点灯回路は、筐体内に配置する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レンズの保持強度を確保しながら、レンズの光学特性への影響を低減することが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態を示すランプ装置の断面図である。
【図２】同上ランプ装置の分解状態の斜視図である。
【図３】同上ランプ装置のレンズの断面図である。
【図４】同上ランプ装置の組立状態の斜視図である。
【図５】同上ランプ装置を用いた照明装置の断面図である。
【図６】第２の実施形態を示すランプ装置の断面図である。
【図７】同上ランプ装置のレンズの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、第１の実施形態を、図１ないし図５を参照して説明する。
【００１１】
図１、図３および図４に、電球形ランプであるランプ装置10を示す。このランプ装置10は、筐体11を備え、さらに、この筐体11の一端側（ランプ装置10の中心軸方向の一端側）に配置される発光モジュール12、レンズ13およびカバー14を備えるとともに、筐体11の他端側に配置されるケース15、給電部としての口金16および点灯回路17を備えている。
【００１２】
そして、筐体11は、例えばアルミニウムなど金属材料によって一体形成されている。筐体11の一端側には、一端側へ向けて拡開する略半球形状の本体部19が形成され、筐体11の他端側には、他端側へ向けて開口する円筒部20が形成されている。筐体11は、いわゆるレフランプの形状に近似するように形成されている。
【００１３】
筐体11の一端側には、筐体11の一端側に開口する凹部（第１の凹部）21が形成されている。筐体11の他端側には、筐体11の他端側に開口する凹部（第２の凹部）22が形成されている。これら凹部21，22の間に仕切部23が形成されている。
【００１４】
凹部21の底部には、仕切部23の一端側の面によって形成される平面状の取付面24が形成されている。凹部21の周囲部には、取付面24から拡開傾斜する傾斜面部25が形成されているとともに、この傾斜面部25から円筒状の側面部26が形成されている。
【００１５】
凹部21の側面部26には、ランプ装置10の中心軸へ向けて凹部21内に突出する複数の支持部27が形成されている。支持部27は、リブ形状に形成されており、ランプ装置10の中心軸から放射状に形成されている。支持部27の中心側の側部28は中心軸に沿って形成されており、複数の支持部27の側部28を通る仮想円は取付面24および発光モジュール12より大径に構成されている。さらに、複数の支持部27の側部28の位置は、レンズ13と接触しない位置とされている。また、支持部27の一端側の面には、レンズ13を支持するための支持面29が形成されている。支持面29は筐体11の一端側の端部よりも内側に位置し、すなわち支持面29よりも筐体11の一端側の端部の方が突出されている。本実施形態では、支持部27は、凹部21の周方向の３箇所に等間隔に配置されているが、２箇所あるいは４箇所以上に配置されていてもよい。
【００１６】
仕切部23には、発光モジュール12をねじ止めするための複数の取付孔30、および発光モジュール12と点灯回路17とを電気的に接続するための配線を通す配線孔31が形成されている。さらに、仕切部23には、複数の逃し部32が形成されている。
【００１７】
筐体11の一端側には、カバー14を取り付けるカバー取付部33が形成されている。カバー取付部33には、筐体11の一端側の面に形成された段部34が形成され、この段部34の内周側に環状の突出部35が突設されている。突出部35の外周には、鍔部36が突設されているとともに、この鍔部36と段部34との間に溝部37が形成されている。鍔部36には、溝部37に連通する複数の挿通溝38が形成されている。挿通溝38は、支持部27の位置に対応して支持部27の近傍位置に配置されている。段部34には、筐体11に取り付けたカバー14を係止するための係止溝39が形成されている。係止溝39の中央には突起39aが突設され、突起39aの一側は傾斜面、他側は垂直面にそれぞれ形成されている。
【００１８】
また、発光モジュール12は、基板41、およびこの基板41に実装された発光素子42を有している。
【００１９】
基板41は、例えばアルミニウム等の金属材料またはセラミック等の絶縁材料で円板状に形成されている。基板41の一端側の面である実装面に絶縁層およびこの絶縁層上に配線パターンが形成され、この配線パターンに発光素子42がはんだ付け等によって電気的に接続されている。基板41の周縁部には、ねじ止め用の取付溝43、および配線用の配線溝44が形成されている。基板41の内側には、レンズ13との位置決めのための貫通孔45が形成されている。
【００２０】
基板41は、筐体11の取付面24に、例えばシリコーン樹脂やシリコーンゴムなどの絶縁性、熱伝導性および弾性を有する薄いシートである絶縁シートを介して配置されている。そして、図示しない複数のねじにより、基板41が取付面24に対して絶縁された状態で熱的に接続されて固定されている。
【００２１】
発光素子42は、素子基板46にＬＥＤ47を搭載するとともにＬＥＤ47をドーム状の透光部材48で覆った砲弾形発光素子が用いられている。素子基板46が基板41に配置されて配線パターンにはんだ付け等によって電気的に接続されている。そして、例えば、ＬＥＤ47は青色光を発し、透光部材48はＬＥＤ47が発した青色光によって励起されて主に黄色光を発する蛍光体を含有している。したがって、発光素子42の表面である透光部材48の表面が発光面となり、この発光面から白色系の照明光が出射される。なお、発光素子42には、ＳＭＤ(Surface Mount Device)パッケージやＣＯＢ(Chip On Board)モジュールを用いてもよく、あるいはＬＥＤ以外の例えば有機ＥＬなどの他の発光素子を用いてもよい。
【００２２】
また、レンズ13は、透光性を有する合成樹脂、あるいはガラスなどの部材により形成されている。レンズ13は、発光素子42に対向するレンズ13の他端側に設けられた入射部50、レンズ13の一端側に設けられた出射部51、これら入射部50と出射部51との間の反射部52を備えている。そして、レンズ13は、入射部50から入射した発光素子42の光を略全て出射部51から出射させる全反射型レンズである。
【００２３】
レンズ13は、レンズ本体13aを有している。レンズ本体13aは入射部50側から出射部51側へと徐々に拡径するように形成されており、レンズ本体13aの外周面が光を出射部51へと反射させる曲面（回転楕円面、あるいは放物面）状に形成されている。このレンズ本体13aの外周面が反射部52の反射面53として構成されている。また、入射部50は、発光素子42の一部が侵入配置され、その発光素子42からの光を入射する入射凹部54を有している。また、出射部51は、ランプ装置10の中心軸に対して交差（直交）する方向に沿う平面状の出射面55を有している。
【００２４】
レンズ13の一端側の周辺部には、すなわち、出射部51（出射面55）の周辺部には、フランジ部56が外径方向に突出形成されている。フランジ部56は、複数の支持部27の中心側の側部28を通る仮想円よりも大径で、支持部27の支持面29に配置可能とする。
【００２５】
フランジ部56は、レンズ本体13aに連続する内周部56a、および内周部56aよりも外径方向に位置する外周部56bを有している。フランジ部56の内周部56aの厚みは、外周部56bの厚みより薄く形成されている。例えば、フランジ部56の内周部56aの厚みt1は０．８ｍｍ程度、外周部56bの厚みt2は１〜１．２ｍｍ程度となっている。
【００２６】
レンズ13の一端側には、出射面55からフランジ部56の内周部56aに亘って窪み部57が形成されている。窪み部57は、出射面55の領域が平面57aに形成され、フランジ部56の内周部56aの領域が外周部56bに向けて傾斜する傾斜面57bに形成されている。そして、窪み部57により、フランジ部56の内周部56aの厚みが外周部56bの厚みより薄く形成されている。フランジ部56の厚みが最も薄い部分は、レンズ本体13aとフランジ部56の内周部56aとの境界部分となっている。
【００２７】
レンズ13の他端側には、複数の脚部58が他端側へ向けて突設されている。
【００２８】
なお、レンズ本体13aの軸方向の厚みt3はフランジ部56を含まない厚みであり、レンズ本体13aの軸方向の厚みt3にフランジ部56の厚みを加えたものがレンズ13の厚みとなっている。レンズ13の光照射に有効な領域、すなわち出射面55の箇所における軸方向の厚みは、レンズ本体13aの軸方向の厚みt3にフランジ部56の内周部56aの厚みt1を加えたものとなっている。
【００２９】
また、カバー14は、中心に開口部60を有する環状に形成されている。カバー14は、環状の前面部61、この前面部61の周辺部に形成された環状の側面部62、および前面部61と側面部62との間に形成された傾斜面部63を有している。
【００３０】
前面部61の一端側の面は平面状に形成されている。前面部61の他端側の面にはレンズ13のフランジ部56が嵌り込む溝部64が形成されている。溝部64には、フランジ部56の一端側の面に当接する押圧部65が形成されている。溝部64の周辺部とフランジ部56の周辺部との間は接触せず隙間が形成されている。前面部61の内周部には、前面部61の他端側から一端側へ向けて、すなわち光出射方向へ向けて拡開する傾斜面66が形成されている。前面部61の内周部は、レンズ13のフランジ部56および支持部27よりも中心側に位置しており、レンズ13の出射面55の周辺部を覆っている。
【００３１】
側面部62は筐体11の段部34に嵌合される。側面部62の内周面には、筐体11の複数の挿通溝38に対応して複数の取付部67が突設されている。取付部67は、筐体11の挿通溝38を通じて溝部37に対して出し入れ可能で、溝部37に入った状態でカバー14が筐体11に対して回動されることにより、鍔部36に引っ掛かって取り付けられる。
【００３２】
側面部62の他端側の面には、取付部67が筐体11の挿通溝38を通じて溝部37に入った位置からカバー14が筐体11に対して所定角度回動されることにより、係止溝39に係止される係止部68が突設されている。
【００３３】
また、ケース15は、例えばＰＢＴ樹脂などの絶縁材料により、円筒状に形成されている。このケース15は、筐体11の凹部22に取り付けられる円筒状の本体部70、およびこの本体部70の他端側に連続し筐体11の凹部22から突出する口金取付部71を備えている。
【００３４】
また、口金16は、一般照明電球用のソケットに接続可能な給電部であり、実施形態ではＥ形口金であり、ケース15の口金取付部71に取り付けられている。
【００３５】
また、点灯回路17は、交流電源を所定の直流電源に変換して発光モジュール12の発光素子42に供給する。点灯回路17は、回路を構成する複数の回路素子80が実装された回路基板81を有している。回路基板81は、ケース15の軸方向に沿って挿入されてケース15内にて本体部70ないし口金取付部71に亘って収納されている。点灯回路17の入力側には、口金16がそれぞれ電気的に接続されている。点灯回路17の出力側には発光モジュール12と電気的に接続するための電線が電気的に接続されている。電線は筐体11の配線孔31および基板41の配線溝44を通じて配線される。
【００３６】
また、図５には、ランプ装置10を使用する照明装置90を示す。照明装置90は、例えばダウンライトである。照明装置90は、器具本体91を有し、この器具本体91内にソケット92および反射体93が配設されている。ソケット92は、ランプ装置10の口金16が電気的に接続され、ランプ装置10に交流電源を供給可能とする。
【００３７】
そうして、照明装置90のソケット92に装着されたランプ装置10に交流電力を供給すると、点灯回路17により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42に供給し、発光素子42が発光する。発光素子42から出射された光は、入射部50からレンズ13に入射するとともにレンズ13の出射面55から所定の配光方向に出射する。
【００３８】
このとき、レンズ13の一端側にはフランジ部56が形成されているため、レンズ13に入射した光の一部は、フランジ部56に導光され、出射面55から出射に利用されないため、光出射効率が低下しやすい。
【００３９】
本実施形態では、フランジ部56の内周部56aの厚みを、外周部56bの厚みより薄く形成しているため、レンズ本体13aからフランジ部56に導光される光を低減することができ、光出力効率を向上させることができる。
【００４０】
さらに、レンズ13の厚みは、レンズ本体13aの軸方向の厚みに、フランジ部56の厚みを加えたものとなるため、レンズ13の厚みが増す分、光出射効率が低下しやすい。
【００４１】
本実施形態では、出射面55からフランジ部56の内周部56aに亘って窪み部57を形成しているため、フランジ部56を形成していてもレンズ13の厚みの増加を抑えることができ、光出力効率を向上させることができる。
【００４２】
これらによって、本実施形態のランプ装置10では、フランジ部56の内周部56aの厚みが外周部56bと同じ場合に比べて、１〜２％の光出力効率の向上を期待できる。
【００４３】
また、レンズ13のフランジ部56は、筐体11の支持部27とカバー14の押圧部65との間に挟み込まれて保持されている。フランジ部56の外周部56bの厚みは内周部56aよりも厚いため、このフランジ部56の外周部56bを筐体11とカバー14との間で保持することができる。そのため、レンズ13の保持強度を確保することができる。
【００４４】
このように、本実施形態のランプ装置10によれば、レンズ13の保持強度を確保しながら、レンズ13の光学特性への影響を低減できる。
【００４５】
また、レンズ13は、レンズ13の一端側でかつフランジ部56の内周部56aに形成される窪み部57を有するため、フランジ部56の内周部56aの厚みを、外周部56bの厚みより薄くすることができる。
【００４６】
しかも、窪み部57を出射面55からフランジ部56の内周部56aに亘って形成することにより、フランジ部56を形成していてもレンズ13の厚みの増加を抑えることができ、光出力効率を向上させることができる。
【００４７】
次に、図６および図７に第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用い、その構成および作用効果についての説明を省略する。
【００４８】
レンズ13は、フランジ部56の他端側でかつフランジ部56の内周部56aに形成された窪み部97を有する。窪み部97は、フランジ部56の内周部56aの全域に亘って環状に形成されている。窪み部97は、フランジ部56の内周部56aの領域が外周部56bに向けて傾斜する傾斜面97aに形成されている。そして、窪み部97により、フランジ部56の内周部56aの厚みが外周部56bの厚みより薄く形成されている。フランジ部56の厚みが最も薄い部分は、レンズ本体13aとフランジ部56の内周部56aとの境界部分となっている。
【００４９】
そして、第２の本実施形態のランプ装置10においても、レンズ13の保持強度を確保しながら、レンズ13の光学特性への影響を低減できる。
【００５０】
また、レンズ13は、フランジ部56の他端側でかつフランジ部56の内周部56aに形成された窪み部97を有するため、フランジ部56の内周部56aの厚みを、外周部56bの厚みより薄くすることができる。
【００５１】
しかも、窪み部97を形成することにより、レンズ本体13aの軸方向の厚みに加わるフランジ部56の厚みを少なくできる。そのため、フランジ部56を形成していてもレンズ13の厚みの増加を抑えることができ、光出力効率を向上させることができる。
【００５２】
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】
【００５３】
10    ランプ装置
11    筐体
12    発光モジュール
13    レンズ
13a   レンズ本体
14    カバー
16    給電部としての口金
17    点灯回路
21    凹部
27    支持部
41    基板
42    発光素子
56    フランジ部
56a   内周部
56b   外周部
57    窪み部
90    照明装置
92    ソケット
97    窪み部
【図１】
2016066499.tif 000003
【図２】
2016066499.tif 000004
【図３】
2016066499.tif 000005
【図４】
2016066499.tif 000006
【図５】
2016066499.tif 000007
【図６】
2016066499.tif 000008
【図７】
2016066499.tif 000009