JP2010198807A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の照明装置は、ＬＥＤを点灯するための電源部を多面体１０２内部に備えた構成であるため、該電源部から発生した熱は、上記多面体１０２内に滞留し、該電源部が長時間高温下に置かれることにより、様々な悪影響を引き起こすという問題があった。
【解決手段】上記電源部４から発生した熱を、光源部３を介して放熱させる第１の放熱部を備えているため、上記光源部３に熱が滞留することなく、効率よく放熱を行うことが可能な照明装置を提供することが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源を点灯するための電源部を内装してなる光源部を備えた照明装置に関し、特に、該電源部から発生した熱を、上記光源部を介して放熱可能とした照明装置に関するものである。

従来の照明装置は、例えば、限られた空間を活用し、広指向性を有しながら小型化可能な照明装置に関する技術が提案されている（特許文献１参照）。

上記特許文献１に記載の従来の照明装置である照明用電球は、図９に示すように、４個のＬＥＤチップを搭載したＬＥＤ１００（以下、チップ型ＬＥＤと記す）を実装した正五角形の基板１０１ａ６枚と、正六角形の基板１０１ｂを１５枚（以下、基板１０１と記す）を用いて、立体的に組み立て、略球体の多面体１０２を構成し、上記多面体１０２の内部空間に、上記チップ型ＬＥＤ１００を点灯するための電源及び電源回路（以下、電源部と記す）を備えた構成である。

特開２００２−１８４２０７号公報

上記従来の照明装置においては、チップ型ＬＥＤ１００を点灯するための電源部を多面体１０２内部に備えた構成であるため、該電源部から発生した熱は、上記多面体１０２内に留まり、そのために該電源部が高温となり、従って、該電源部が長時間高温下に置かれることにより、該電源部を構成する部品の温度特性にばらつきが生じたり、部品が損傷したりして、該電源部の故障を惹起するという問題がある。

本発明は、上記のような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、上記電源部から発生する熱を、効率よく放熱可能とした照明装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、照明用の光源を有する光源部に、該光源を点灯するための電源回路等よりなる電源部を内装してなる照明装置において、上記電源部から発生する熱を、上記光源部を介して放熱させる放熱部を備えてなることを特徴とする。

上記発明によれば、上記電源部からの熱を、放熱部である光源部を介して放熱を行う構成であるため、光源部内に熱が滞留することなく効率よく放熱を行うことが可能であり、電源部を構成する部品の温度特性にばらつきが生じたり、部品が損傷したりして、電源部の故障の発生を確実に防止することができ、長寿命な照明装置を提供することができる。

そして、上記放熱部は、上記光源から照射された光を入射する光学部材であり、該光学部材は、光源からの光を導光する導光部材又は上記光源からの光を反射する反射部材であることを特徴とする。

本発明によれば、上記電源部から発生する熱は、光学部材、例えば導光部材又は反射部材などを介して外部へ放熱されるため、電源部からの熱を積極的に行う放熱手段を別途備えることなく、より簡単な構成で、放熱を行うことができる照明装置を得ることができる。

また、上記電源部から発生する熱を、熱伝導部材を介して上記光源部に伝導させ、上記放熱部より放熱してなることを特徴とする。

本発明によれば、電源回路などから発生する局所的な熱を、熱伝熱部材を介して拡散させた上で光源部へ伝導させるため、光源部の内周面全面にわたって熱を伝導することができる。よって、光源部に内装した電源部からの熱は、光源部の外周面全面にわたって略均一に放熱することができるため、放熱効率を向上させた照明装置を提供することができる。

そしてまた、上記光源部を介して放熱させる上記放熱部を第１の放熱部とし、上記光源から発生する熱を、上記第１の放熱部とは異なる第２の放熱部から放熱してなることを特徴とする。

本発明によれば、上記電源部から発生した熱は上記光源部を介して放熱すると共に、光源部とは異なる第２の放熱部を介しても放熱を行うことができる。そのため、電源部の発熱量の大きさに応じて、複数の放熱部を介して放熱を行うことができるため、照明装置全体として放熱効率を向上させた照明装置を提供できる。

なお上記光源から発生する熱を、上記第１の放熱部より放熱してなることを特徴とする。

本発明によれば、上記光源部を介して第１の放熱部及び第２の放熱部より放熱されるため、積極的に放熱を行う放熱手段を別途備えることなく、効果的な放熱を行うことができる。従って、本来の機能の他に、放熱部としての機能を兼ね備えた照明装置を得ることができるため、より簡単な構成で効率よく放熱を行うことができる。

さらに、上記電源部から発生する熱を、上記第２の放熱部からも放熱してなることを特徴とする。

本発明によれば、本発明によれば、上記電源部から発生する熱は、上記光源部を介して放熱すると共に、光源から発生する熱は、光源部とは異なる第２の放熱部を介して個別に放熱を行うことができる。そのため、電源部より発熱量の大きな光源からの熱は、光源部とは異なる放熱部を介して効果的に放熱を行うことができるため、熱による電極部分の金属劣化や、断線を防止し、長寿命な光源を得ることができる。

そして、上記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする。

本発明によれば、指向性を有する上記発光ダイオードからの光を上記導光部材に照射するため、導光部材の光入射面より遠い側へも光を導光させることができる。

本発明によれば、上記のような構成であるため、電源部から発生した熱を、光源部を介して効率よく放熱することが出来、温度による部品特性にばらつきのない、故障原因の発生を抑制した長寿命な照明装置を提供することが出来る。

本発明の実施例１に係わる照明装置の構成を示す要部断面図である。 本発明の実施例１に係わる照明装置の放熱部材に関する斜視図である。 本発明の実施例１に係わる照明装置の導光部材に関する斜視図である。 本発明の実施例１に係わる照明装置の導光部材に関する斜視図である。 本発明の実施例２に係わる照明装置の構成を示す要部断面図である。 本発明の実施例３に係わる照明装置の全体斜視図である。 本発明の実施例３に係わる照明装置の構成を示す要部断面図である。 本発明の放熱部材に関する他の実施例を示す要部拡大図である。 従来の照明装置の構成を示す概略図である。

以下、本発明の照明装置の実施例１について図１から図４に基づいて説明する。

図１は、本発明の照明装置の実施例１に係わる照明装置の要部断面図である。図２は、本発明の照明装置の実施例１に係わる照明装置の放熱部材に関する要部拡大図であり、図３及び図４は、導光部材に関する要部拡大図である。

本実施例１における照明装置１は、照明用のＬＥＤからなる光源２と、該光源２からの光を導光する導光部材３Ａなどからなる光学部材と、該電源２を点灯する電源回路等を備えた電源部４と、該光源２及び光学部材から構成され、該電源部４を内装する光源部３と、該光源部３に連結され、該光源２から発生する熱を放熱する放熱部材７と、所定の寸法の口金８とで構成している。

上記光源２は、照明用のＬＥＤを用いており、ＬＥＤは、１又は複数のＬＥＤチップを、蛍光体を含む樹脂材により封止した疑似白色のＬＥＤである。ＬＥＤは、ＬＥＤチップから出射される青色の光に、黄色の蛍光体を用いて光を発するので、ＬＥＤから出射される光は、ＬＥＤチップからの青色の光と蛍光体からの黄色の光とにより白色に視認される。

特に図２に示すように、上記ＬＥＤは、後述する放熱部材７の傾斜面７Ｃに略等間隔に６個配置しており、ＬＥＤから出射された光は、導光部材３Ａの光入射面３ｄから内部へ照射される。

上記光学部材である導光部材３Ａは、屈折率が空気よりも十分に高く、略透明な（透光性に優れた）材料、例えば、合成樹脂（例えばアクリルやポリカーボネートなど）やガラス等の材料を用いて、図３に示すように、滑らかな外周面３ｂと内周面３aを有する略球状に形成されており、上記光源２からの光を入射（導入）するための開口部３ｃを設けている。

上記開口部３ｃは、上記光源２からの光を入射するための光入射面３ｄを有し、光入射面３ｄは、開口部３ｃに対して略４５°に傾斜した傾斜面である。従って、光入射面３ｄから導光部材３Ａ内部へ照射された光は、導光部材３Ａ内において全反射を繰り返し、光出射面である外周面３ｂ側から出射される。そのため、光源２から照射された光は、導光部材３Ａの外周面３ｂ全面にわたって出射されるため、略全方向に光を発することができ、広指向性を有する照明装置１が得られる。

上記導光部材３Ａの光入射面３ｄは、図１に示すように、後述する放熱部材７の傾斜面７Ｃと接合している。傾斜面７Ｃには、上記光源２が実装されているため、傾斜面７Ｃと接合する光入射面３ｄには、光源２を嵌入するための凹部が形成されている。そのため、導光部材３Ａと放熱部材７との接合面から光源２から出射された光が漏れることなく、導光部材３Ａに照射されるため、光の利用効率が向上する。

そして、上記導光部材３Ａと上記傾斜面７Ｃとの接合面は、外部からの埃や水などの混入を防ぐために、光透過性の粘着剤を用いて粘着している。そのため、導光部材３Ａ内に内装した電源部４などの部品が損傷することを防止し、安全かつ長寿命な照明装置１を得ることができる。

上記導光部材３Ａは、図３に示すように、後述する電源部４を内装する内装空間が設けられており、内装した電源部４から発生する熱を効果的に外部へ放熱するために、赤外線透過の良好な材料を用いて形成していることが望ましい。また、合成樹脂は、ガラスに比べると熱の伝わりやすさが１／５程度であるため熱伝導性の良い材料ではないが、ガラスのように割れて飛散する虞がないため、導光部材３Ａを薄く形成することが可能である。そのため、本実施例では、合成樹脂を用いて導光部材３Ａを形成している。

なお、上記導光部材３Ａに内装した電源部４から発生する熱を、効率よく上記光源部３へ伝導するために、内周面３ａに金属膜からなる反射膜を設けてもよい。反射膜は、その表面に酸化皮膜を形成するため、内周面３ａの内周面積（伝熱面積）を増大することができ、より多くの熱を光源部３へ伝熱することができる。従って、放熱効率の向上した照明装置１を提供することができる。

なお、上記導光部材３Ａを介して効果的な放熱を行うために、上記内周面３ａに塗料を塗装してもよい。よって、上記電源部４から発生する熱を、効率よく外部に放熱することが可能となる。

なお、内装する電源部４からの熱を効率的に放熱するために、上記導光部材３Ａの内周面３ａに微細な凸凹形状や溝形状などを設け、内周面積（伝熱面積）を増大させてもよい。

また、上記内周面３ａに凸凹形状や溝形状などを設けた場合は、上記電源部４からの熱をより効果的に上記光源部３へ伝熱させる他に、導光部材３Ａから効率よく照明光を取り出すことができる。そのため、照明光を効率よく取り出すために、内周面３ａの他に外周面３ｂに凸凹形状や溝形状などを設けてもよい。すなわち、導光部材３Ａに入射した光は、導光部材３Ａの内周面３ａ及び外周面３ｂに設けられた凸凹形状や溝形状によって拡散し、拡散された光は、内周面３ａ側に設けられた反射部材３Ｂにより外周面３ｂ側に反射され、外周面３ｂより出射される。よって、外周面３ｂ全面にわたって略均一に光を出射させることができる照明装置１を得ることができる。

しかしながら、照明装置１の破損や清掃を勘案すると、上記微細な凹凸形状や溝形状は、上記導光部材３Ａの内周面３ａに設けるのが好ましい。

そして、上記凸凹形状や溝形状は、サイズ、深さ、形状など、上記導光部材３Ａの形状に応じて適宜変更して設けることで、導光部材３Ａの形状に係わらず、上記外周面３ｂ全面にわたって光を出射することができると共に、外周面３ｂから出射する光の量を制御することができる。例えば、光源２からの光の導光量が減少する光入射面３ｄから遠ざかる領域ほど、より多くの凸凹形状や溝形状を設けることで、光出射面３ｂ（外周面）のうち光入射面３ｄに近い側と遠い側とにおける光の出射量の差をできるだけ小さくし、光の出射量が外周面３ｂ全面にわたって略均一な照明装置１を提供することができる。

上述のように、上記導光部材３Ａは、上記光源２からの光を導光させる機能の他に、放熱部としての機能を兼ね備えている。

上記光学部材である反射部材３Ｂは、上記導光部材３Ａの内周面３ａ側に設けられたアルミニウムや銀などの金属を蒸着した鏡面である。上記光入射面３ｄから導光部材３Ａ内部へ照射された光は、導光部材３Ａ内において全反射を繰り返し、内周面３ａ側に設けられた反射部材３Ｂにより光出射面である外周面３ｂ側に反射され、外周面３ｂより出射される。

上記反射部材３Ｂは、上記導光部材３Ｂの内周面３ａ全面にわたって設けられているため、内周面３ａから内装空間内へ光源２からの光が照射されることはなく、上記光入射面３ｄから入射された光の全てを外周面３ｂより外部へ出射することができる。従って、光源２から出射される光の利用効率の向上した照明装置１を得ることができる。

また、上記光源２からの光の利用効率を向上させるために、上記反射部材３Ｂは、単位面積当たりの金属の蒸着量を可変させて蒸着することにより、外周面３ａから出射する光の量（以下、出射量と記す）を制御することができる。例えば、上記導光部材３Ａの形状や特に光を出射させたい箇所などに、蒸着量を増加させるなど濃淡のグラデーションを考慮して蒸着させてもよい。

そして、上記導光部材３Ａの内周面に直接蒸着させてもよい。直接内周面３ａに蒸着させた場合には、反射部材３Ｂをより薄く形成することができるため、反射部材３Ｂの内周面と外周面において熱の移動が起こりやすく、導光部材３Ａに内装した電源部４から発生する熱を、効率よく導光部材３Ａで伝熱することができる。従って、効果的な放熱を行うことができる照明装置１を提供することができる。

なお、上記反射部材３Ｂへの伝熱効率を向上させるために、熱伝導率の良好な材料にて形成したり、反射シートを用いたりしてもよい。

なお、上記導光部材３Ａの内周面に微細な凹凸形状や溝形状を設けた場合は、上記反射部材３Ｂに関しても、同様の形状を備えていることが望ましい。反射部材３Ｂの内周面においても、上記微細な凹凸形状や溝形状を備えた場合には、内周面積（伝熱面積）が増大するため、電源部４から発生する熱を効果的に導光部材３Ａへ伝導させることができ、放熱効率の向上した照明装置１を得ることができる。

なお、上記反射部材３Ｂは、光源２からの光の利用効率を向上させるために内周面３ａに設けているが、上記導光部材３Ａの形状によっては、反射部材３Ｂを用いることなく、略均一な光を外周面３ｂより出射できる場合がある。その場合は、反射部材３Ｂを用いることなく光源部３を構成することも可能で、部品の削減につながり、コストの低減した照明装置１を得ることができる。

しかし、上記反射部材３Ｂを設けることで、上記光源部３の内部が透けて見えることがないため、透過性のある導光部材３Ａに内装された電源部４を視認することはできず、外観上、デザイン的にも優れた照明装置１を提供することができる。

上述の通り、上記光源部３を形成する光学部材である上記導光部材３Ａ又は反射部材３Ｂは、上記光源２からの光を導光させ、外周面３ｂ側に反射させる機能の他に、上記光源部３に内装される電源部４からの熱を放熱する放熱部としての機能を兼ね備えている。

上述の通り、光源部３は、上記照明用のＬＥＤからなる光源２と、光源２から照射される光を光入射面３ｄより入射し、導光させる略球状の導光部材３Ａと、導光部材３Ａの内部を導光する光のうち、内周面３ａ側の光を外周面３ｂ側に反射させる反射部材３Ｂとにより構成される。

上記光源部３は、上記光源２からの光を導光部材３Ａの外周面３ｂ全面にわたって照射させる光学部材としての機能と、内装した電源部４から発生する熱を放熱するための放熱部としての機能を兼ね備えている。そのため、電源部４からの熱を効果的に放熱するための放熱部を別途備える必要のない照明装置１を提供することができる。

続いて、上記電源部４を構成する電源基板４Ａと、電源回路部品４Ｂ（電源回路）と、熱伝導シート４Ｄと、電源支持板４Ｃについて順次説明する。電源基板４Ａは、アルミや銅を含む高熱伝導性の材料にて円板状に形成され、電源基板４Ａ上に上記光源２を点灯するために交流電流を直流電流に変換する複数の電源回路部品４Ｂを実装している。電源基板４Ａの一方の面４ａに実装した電源回路部品４Ｂを、他方の面４ｂ（はんだ面）からはんだ付けを行い、電源回路部品４Ｂを保持する構成である。

上記他方の面４ｂのはんだ部分は、周囲からの熱の影響により溶解しやすく、熱疲労によりクラックを生じて導通不良を起こしたりすることがあるため、はんだ部分は、耐熱性のある材料を用いたり、熱源である上記光源２から発生する熱の影響を受けない構成であることが望ましい。

そこで、本実施例においては、上記はんだ部分の温度が８０℃を越えないような放熱構造とすることを設計の目安とし、図１に示すように、上記電源基板４Ａのはんだ面４ｂ側が、熱源である光源２から遠ざかるように配置した。すなわち、上記導光部材３Ａの開口部３ｃから見て、電源回路部品４Ｂを実装した一方の面４ａが視認できる状態で内装することにより、はんだ面４ｂは、光源２からの熱の影響を直接受けない構成となる。よって、はんだ部分は、光源２からの熱の影響により溶解したり、熱疲労によりクラックが発生したりすることを防止し、電源部４の故障を抑制した安全な照明装置１を提供することができる。また、商用電源を直接印加することができるため、従来の白熱電球と互換性のある照明装置１を提供することができる。

上記電源基板４Ａ及び電源回路部品４Ｂは、図１に示すように、上記導光部材３Ａに内装して保持される。従って、電源基板４Ａは、導光部材３Ａの開口部３ｃから装入することが可能な大きさであることが望ましい。また、電源基板４Ａの大きさが、開口部３ｃの大きさよりも大きく、開口部３ｃから装入することができない場合は、図４に示すように、導光部材３Ａを半球状に割ることで問題を解決することができる。すなわち、電源部４を組立てた上で、半球状に割られた導光部材３Ａを光透過性のある接着剤で貼り合わせることで、電源部４を導光部材３Ａに内装することができる。また、導光部材３Ａを半球状に割る場合は、開口部３ｃに対して垂直方向に割ることで、光入射面３ｄから導入した光は、進行方向を妨げられることなく導光部材３Ａ内を導光（伝播）することができる。

そして上記電源基板４Ａは、ハーネス９により、光源２と接続しており、ハーネス９の長さは、電源基板４Ａと光源２との配置距離に応じて調節可能とすることで、最適な長さを確保することができ、上記内装空間を有効活用することができる。

さらに上記電源基板４Ａは、その周囲の電源回路部品４Ｂが実装されていない箇所に貫通孔（図示せず）を形成しており、貫通孔を介して、後述する電源支柱６とスペーサ５とを同一のねじにより保持する構成を有している。

上記電源支持板４Ｃは、アルミや銅などの金属により、円板状に形成しており、熱源である電源回路部品４Ｂ及び電源基板４Ａから発生する局所的な熱を、上記導光部材３Ａを用いて拡散させる機能を有している。そのため、電源基板４Ａ及び電源回路部品４Ｂから発生した熱は、後述する熱伝導シート４Ｄ（熱伝導部材）を介して導光部材３Ａの内装空間に拡散されると共に、電源支持板４Ｃに伝導（伝熱）され、さらに電源支持板４Ｃを介して内装空間内に拡散される。すなわち、電源支持板４Ｃは、電源基板４Ａ又は電源回路部品４Ｂから発生した熱を、上記光源部３（導光部材３Ａ及び反射部材３Ｂ）へ伝導させる熱伝導部材である。従って、電源回路部品４Ｂから発生した熱は、限られた内装空間内において拡散するため、導光部材３Ａ及び反射部材３Ｂの内周面３ａへ効率よく熱を伝熱することができる。従って、導光部材３Ａの内装空間に熱が滞留することなく、光源部３（導光部材３Ａ及び反射部材３Ｂ）を介して外部へ放熱を行うことができる。

また、電源支持板４Ｃは、後述する電源支柱６と接合するための貫通孔（図示せず）が形成されており、貫通孔を介して同一のねじにより、電源基板４Ａ、後述するスペーサ５及び電源支柱６と接合する構成である。

上記熱伝導シート４Ｄは、高い熱伝導性と難燃性と自己粘着性とを併せ持ち、上記電源基板４Ａと電源支持板４Ｃとの間に介在させて設けている。熱伝導シート４Ｄは、電源基板４Ａ及び電源回路部品４Ｂから発生した局所的な熱を、電源支持板４Ｃへ伝導するための熱伝導部材であり、導光部材３Ａの内装空間という限られた空間において拡散するため、導光部材３Ａ及び反射部材３Ｂの内周面３ａへ効率よく熱を伝熱することができる。従って、電源基板４Ａのはんだ部分を熱溶解させることなく、光源部３（導光部材３Ａ及び反射部材３Ｂ）を介して効果的な放熱を行うことができる。

また、熱伝導シート４Ｄの他に、伝熱させるための樹脂を充填したり、何も介在させず空気により伝熱させたりすることも考えられるが、何も介在させない場合は、熱伝導シート４Ｄほどの伝熱効果は期待できないと考えられる。

また、上記電源支持板４Ｃと電源基板４Ａとの間には、距離を一定に保つためにスペーサ５を介している。スペーサ５は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の難燃性プラスチックや磁器等の絶縁性の材料により形成された中空状の棒状の部材であり、電源支持板４Ｃと電源基板４Ａとを電気的に絶縁させると共に、電源基板４Ａを固定する際に、はんだ面４ｂに応力がかからないようにするためのものである。

続いて、上記電源部４を上記導光部材３Ａに内装し、後述する放熱部材７に支持する電源支柱６について説明する。電源支柱６は、上記電源支持板４Ｃと放熱部材７の載置面７Ｂとの距離を一定に保つために用いており、難燃性プラスチックや磁器等の絶縁性の材料により形成された棒状の部材である。

上記電源支柱６は、中空形状の棒状部材であり、電源支柱６の一端は、電源基板４Ａに設けられた貫通孔（図示せず）と嵌合し、他方は、後述する放熱部材７に設けられた貫通孔７Ｄと嵌合する。

上記電源支柱６の内周面は、螺旋構造を有しており、同一のねじにより電源支持板４Ｃと放熱部材７とを保持することができるため、部品数を減らすことができる。従って、コストを削減した照明装置１を提供することができる。

続いて、上記放熱部材７について説明する。放熱部材７は、図２に示すように、熱伝導性に優れた合成樹脂材料または金属材料を用いてダイカスト形成しており、４枚の板状の放熱部材を螺旋状に変形させた螺旋状の放熱フィン７Ａと、上記電源支柱６を載置する平滑な載置面７Ｂと、該載置面７Ｂの周辺部に形成された光源２を実装するための傾斜面７Ｃとにより構成される。

上記放熱フィン７Ａは、傾斜面７Ｃと接合してなる４枚の放熱フィン７Ａからなり、傾斜面７Ｃに実装した光源２から発生する熱を外部へ放熱する機能を有している。放熱フィン７Ａは、略９０°ねじることで螺旋状に変形させているとともに、各フィン７ａを適宜離間して配置している。よって、単に放熱部材の表面に多数の凸部又は凹部を設けるような構造に比べて、フィン７ａの間に空気の流路を形成することができ、フィン７ａの形状が螺旋状をなすことにより、照明装置１が取付けられた向きに係わらず、フィン７ａの間を空気が流れ、放熱フィン７Ａの放熱効果を向上させることができる。

また、螺旋状に放熱フィン７Ａを変形する際に、各フィン７ａを略１８０°にねじる他に、９０°ねじり、変形させ、各フィン７ａを適長離隔して配置してもよい。なお、放熱フィン７Ａの形状は、上述の例に限定されるものではなく、２〜３枚のフィン、あるいは５〜６枚程度のフィンを９０°〜１８０°程度螺旋状にねじったものでもよい。

上記放熱フィン７Ａを螺旋形状に形成したことで、外観的に、略球状の導光部材３Ａの部分が蕾を表し、放熱フィン７Ａの部分が茎や葉を表しているように見ることができ、デザイン的にも優れた照明装置１を得ることができる。

そして、上記放熱フィン７Ａの表面に凹凸を設け、外気と接する放熱面積を増大することにより、放熱を促進することができ、より放熱効果の良好な照明装置１を提供することができる。

また、上記載置面７Ｂは、上記電源支柱６を固定するための貫通孔７Ｄが設けられており、電源支柱６は、貫通孔７Ｄを介してねじにより載置面７Ｂ上に固定することができる。

なお、上記傾斜面７Ｂには、光源２が実装されており、光源２からの光を効率よく上記導光部材３Ａに導入するためにも、傾斜面７Ｂは白色であることが好ましい。

続いて、上記口金８について説明する。口金８は、内側には空洞を有し、一方は開口し他方は底を有した形状を有している。開口は、絶縁部材を介して上記放熱フィン７Ａの端部と接合しており、他方の外周面には、電球ソケットと螺合するための螺合形状を有している。

口金８の他方は、一極端子の役割をなしており、底面には一極端子と絶縁して他極端子が突設されている。一極端子及び他極端子は、電源線１０を介して電源基板４Ａと電気的に接続している。

次に、本実施例における電源部４から発生する熱の放熱方法について説明する。

上記電源部４は、上記光源部３（導光部材３Ａ及び反射部材３Ｂ）に内装して保持されているため、電源部４（特に、電源基板４Ａ及び電源回路部品４Ｂ）から発生した熱は、熱伝導部材である上記熱伝導シート４Ｄを介して上記導光部材３Ａの内装空間に拡散される。そして、熱伝導部材である上記電源支持板４Ｃに伝導（伝熱）され、電源支持板４Ｃを介して内装空間内に拡散される。

上記内装空間には、電源部４から発生した熱を光源部３へと伝熱させるためのフィラー（電気絶縁性の金属酸化物粉末など）を練り込んだ電気絶縁性樹脂が充填されており、電源部４から発生した熱は、熱伝導部材である電気絶縁性樹脂を介して光源部３の内周面３ａ側に伝熱される。

熱は、高温領域から低温領域へと移動するため、上記光源部３（特に導光部材３Ａの内周面３ａ又は反射部材３Ｂ）に伝熱された電源部４からの熱は、外気と接する低温領域である外周面３ｂ側へ伝導され、外周面３ｂ全面から外部へ放熱される。よって、上記導光部材３Ａは、光源２からの光を導光する機能の他に、赤外線透過の良好な材料によって形成されているため、内周面３ａに伝導された熱を外周面３ｂから放熱する放熱部としての機能を兼ね備えている。そして、反射部材３Ｂにおいても、導光部材３Ａ内を伝播する光を外周面３ｂ側から出射させる機能の他に、熱伝導率の良好な材料にて形成されているため、放熱部としての機能を兼ね備えている。

従って、上記電源部４から発生した熱は、上記光源部３を介して放熱させる放熱部より外部へと放熱される。よって、電源部４から発生した熱は、内装空間に滞留することなく放熱を行うことが可能であり、電源部４を構成する部品の温度特性にばらつきが生じたり、部品が損傷したりして、電源部４が故障することを防止し、長寿命な照明装置１を提供することができる。

なお、内装空間には、電気絶縁性樹脂を充填しているため、電球の交換時に、人が上記光源部３に触れた場合であっても、電気的に絶縁されているため、感電することなく安全に交換することができる。

また、上記光源２である照明用のＬＥＤは、上記電源部４よりも発熱量が大きく、効果的な放熱を行うことが望ましい。そのため、光源２は、熱伝導性に優れた上記放熱部材７の傾斜面７Ｃに実装することで、光源２から発生する熱を、直接放熱部材７を介して外部へ放熱することができるようにした。従って、光源２から発生する熱は、効果的に放熱される照明装置１を提供することができる。

上述の通り、熱源である電源部４から発生した熱は、上記光源部３を介して放熱させる第１の放熱部より外部へ放熱され、熱源である光源２から発生した熱は、上記第１の放熱部とは異なる第２の放熱部である上記放熱部材７を介して外部へ放熱される。従って、上記２つの熱源から発生する熱は、それぞれ異なる放熱部を介して外部へ放熱することができ、照明装置全体として放熱効率の向上した照明装置１を提供することができる。すなわち、熱源である電源部４及び光源２は、それぞれ異なる放熱経路を持ち、効果的に外部へ放熱を行う構造を備えており、熱源から発生する熱を照明装置１内に滞留させることなく、放熱効率の向上した照明装置１を得ることができる。そして、熱劣化による部品の損傷を引き起こすことがないため、長寿命な照明装置１を提供することができる。

なお、照明装置１としては、上記光源２からの発熱量が大きいため、より放熱効率を向上させるために、上記光源部３を介して放熱させてもよい。すなわち、光源２は、上記導光部材３Ａの光入射面３ｄに形成された凹部に嵌入した構成であるため、光源２から発生する熱は、凹部を介して光入射面３ｄに伝導され、外周面３ｂ側から外部へ放熱することができる。

従って、上記光源２から発生する熱は、上記光源部３（特に導光部材３Ａ）を介して外部へ放熱することができるため、発熱量の大きい光源２からの熱は、上記放熱部材７を介して放熱されると同時に、光源部３からも外部へ放熱することができる。よって、光源２から発生する熱の放熱効率の向上した照明装置１を提供することができる。そのため、発熱量の大きい光源２から発生する熱の放熱を効果的に行うことができ、熱劣化による故障の発生を抑制した光源２を備えた照明装置１を得ることができる。

さらに、放熱効率が良好な上記放熱部材７を用いた場合には、電源部４から発生する熱を、内装空間に充填した電気絶縁性樹脂を介して放熱部材７へ伝導させることができる。そのため、電源部４の発熱量に応じて、光源部３（第1の放熱部）のを介して放熱させる他に、放熱部材７（第2の放熱部）を介しても放熱を行うことができる。従って、放熱効率のよい第１の放熱部又は第２の放熱部を選択することができるため、照明装置全体として放熱効率のよい照明装置１を提供することができる。

以下、本発明の照明装置２１の実施例２について図５に基づいて説明する。

図５は、本発明の実施例２に係わる照明装置の要部断面図である。

実施例２の照明装置２１は、実施例１の照明装置１と異なり、上記導光部材３Ａの内装空間に内装した電源部４の向きが異なる構成であり、その他の構成については実施例１と同一であるので、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

実施例１の照明装置１では、上記電源基板４Ａは、上記導光部材３Ａの開口部３ｃから見て電源基板４Ａのはんだ面４ｂが見えないように内装したが、実施例２における照明装置２１では、図４に示すように、開口部３ｃからはんだ面４ｂが見える形で内装している。すなわち、はんだ面４ｂが、熱源である光源２と近接する配置であるため、はんだ面４ｂと放熱部材７の載置面７Ｂとの間に一定の距離を置き、空気層を介在させることで、光源２からの熱的影響を極力抑えた照明装置２１となる。

そして、上記ように内装することで、電源支柱２６の長さを短くすることができ、部品のコストを抑えると共に、電源部４をより安定して載置面７Ｂ上に保持することができる。

また、上記放熱部材７の載置面７Ｂに設けた貫通孔７Ｄ側からねじを挿入し、電源支柱２６、電源支持板４Ｃ、スペーサ５及び電源基板４Ａを併せて同一のねじによってねじ止めすることが可能となり、電源部４の組立効率が向上する。

なお、ねじ止めの他に、電源支柱２６を貫通孔７Ｄに嵌入させたり、粘着剤などを用いて固定するなどしてもよい。

以下、本発明の照明装置３１の実施例３について図６及び図７に基づいて説明する。

図６は、本発明の実施例３に係わる照明装置の全体斜視図である。図７は、本発明の実施例３に係わる照明装置の構成を示す要部断面図である。

実施例３の照明装置３１は、実施例１の照明装置１と異なり３枚の導光部材２３Ａを用いて光源２からの光を導光させる構成であり、その他の構成については実施例１と同一であるので、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

実施例３の照明装置３１は、実施例1の照明装置１と異なり、３枚の導光部材２３Ａを用いて光源２からの光を導光させる構成である（図６参照）。本実施例における各導光部材２３Ａは、花びら形状を有しており、図７に示すように、断面形状が略Ｓ字カーブを描くように形成しているため、開花している蕾（花びら）を思わせるような外形を有し、デザイン的にも優れた照明装置３１を提供することができる。

導光部材２３Ａは、その先端部（光源２からの光を導入する光入射面２３ｄと異なる側）が開裂した形状を有しているため、反射部材３Ｂを直接視認できる構造である。そのため、破損を防止するために、反射部材３Ｂは、照明装置３１を落としても割れない耐強性及び電源部４からの熱の影響を受けにくい耐熱性を有する材料、例えば、合成樹脂（例えばポリカーボネートなど）により形成されていることが望ましい。

また、上記導光部材２３Ａの先端部へ上記光源２からの光を導光させるため、先端部周辺の反射部材３Ｂの他に、光散乱構造を設けてもよい。従って、光源２からの光の導光量が減少する光入射面２３ｄから遠ざかる領域に導光された光は、散乱され、反射部材３Ｂを介して外周面２３ｂ側から出射されるため、外周面２３ｂのうち光入射面２３ｄに近い側と遠い側とにおける光の出射量の差をできるだけ小さくし、光の出射量が外周面３ｂ全面にわたって略均一な照明装置１を提供することができる。

上述の通り、本実施例について説明したが、３枚の上記導光部材２３Ａを用いて光源部２３を形成する他に、照明装置３１の大きさに応じて適宜導光部材２３Ａの数を変更することで、より蕾のように視認可能な照明装置３１となり、デザイン的にも優れたものとなる。また、上記導光部材２３Ａは外気と接しているため、接する面積が大きいほど放熱効率の向上した照明装置３１となる。

そして、外部から反射部材３Ｂを視認できる箇所には、蕾を思わせるように彩色を施しても構わず、彩色により光源２からの光の色を可変させないため、目に優しくかつデザイン的にも優れた照明装置３１を提供することができる。さらに、光源部２３の内部が透けて見えないため、透過性のある導光部材２３Ａに内装された電源部４を視認できないため、外観上、デザイン的にも優れた照明装置１を提供することができる。

そしてまた、本実施例においては、３枚の導光部材２３Ａを用いた照明装置３１であるが、導光部材２３Ａに相当する部分を、ＬＥＤをモールドする樹脂により形成してもよい。このように形成することで、光源２からの光漏れを防止し、反射部材３Ｂと導光部材２３Ａとの間から照明装置３１内部に侵入する埃などの混入物を除去することができる。また、粘着剤などを用いて粘着する必要がないため、生産工程を少なくすることができる。従って、より安全で簡単な構成を有する照明装置３１を提供することができる。

上記電源部４（電源基板４Ａ及び電源回路部品４Ｂ）から発生した熱は、熱伝導部材（熱伝導シート４Ｄ、電源支持板４Ｃ、電気絶縁性樹脂）を介して拡散され、上記光源部２３へ伝熱される。本実施例においては、光源部２３に伝導された熱の一部は、反射部材３Ｂを介して導光部材２３Ａから外部へ放熱されるが、導光部材２３Ａの先端部が開裂している領域では、導光部材２３Ａを備えていないため、開裂した部分の内周面２３ａに伝導された熱は、直接外部へ放熱される。従って、開裂部分においては、内装空間と外気との間に反射部材３Ｂを介在させているのみであり、導光部材２３Ａを介することなく外部へと熱の移動がなされるため、放熱効率の向上した照明装置３１となる。

また上記反射部材３Ｂは、その数や大きさ、配置方法（例えば、重畳させて配置するなど）によって、外気と接する面積を増大させることができ、外周面積が大きくなるほど効果的に放熱を行うことができる。よって、放熱効率の向上した照明装置３１となる。

以上の通り、上記実施例では４枚の板状の放熱部材を螺旋状に変形させた螺旋状の放熱フィン７Ａによって光源２からの熱を放熱する構成を説明してきたが、放熱フィン７Ａは、図８に示すような放熱フィン２７Ａを用いてもよい。

図８に示す放熱フィン２７Ａは、アルミや銅のような金属材料にて中心部に貫通孔２７ｂを有するドーナツ型に裁断し、その外周部分に複数の切り込みを入れ、この切り込みを入れた外周部分の各フィン２７ａをプレスによって略４５°にねじることにより形成したものである。

放熱部材７は、図１に示すように、電源基板４Ａと口金８とを電気的に接続している電源線１０が、放熱部材７の載置面７Ｂから端面にかけて放熱部材７の中心部を貫通しており、この貫通孔２７ｂの周辺部に螺旋状に変形した放熱フィン７Ａが形成されている。しかし、放熱フィン２７ａは、螺旋状の放熱フィン７Ａに置き換わり、貫通孔２７ｂの周辺部に形成してもよい。放熱フィン２７Ａは、プレスで切りながら各フィン２７ａをねじるため、上記実施例において説明してきた螺旋状の放熱フィン７Ａよりも、加工工程を少なくすることができると共に、より簡便に形成することができる。そのため、放熱効率を悪くすることなく、よりコストをおさえた安価な放熱フィン２７Ａを形成することができる。

また、各フィン２７ａは、略４５°にねじって形成したものであることを説明してきたが、略９０°にねじってもよく、切り込みの大きさ、数などに応じてねじり範囲を可変することができる。従って、様々な形状の放熱フィン２７Ａを形成することができ、切り込みの数を多くした場合は、放熱面積が多くなるため、より放熱効率が向上する。

そして、螺旋状の放熱部材７は、ダイキャスト形成にて形成したが、材料の流れやすさや抜き勾配を考慮する必要があり、プレス加工よりも肉厚になるといった無駄が発生していた。しかし、上記のようにプレスで切りながらねじるように形成することで、生産上の無駄を排除することができるとともに、効率よく大量生産することができる。

さらに、ドーナツ型に裁断すると、ねじりを加えた場合に各フィン２７ａの先端部分に角部が形成され、電球を交換する際に手を傷つける場合がある。そのため、裁断時に、各フィン２７ａの先端部分の角部を丸く裁断してもよい。すなわち、各フィン２７ａの外周部分を複数の弧を含む形状（花びら形状）にて裁断することにより、そのような問題を解消することができる。

なお、上記放熱フィン２７Ａを形成する際に、金属部材を円形に裁断し、放熱フィン２７の中央に上記光源２を直接配置した照明装置としても構わない。この場合、上記放熱部材７の傾斜面７Ｃや載置面７Ｂを形成する必要がないため、より簡単な構成で、放熱効率を低下させることのない照明装置を提供することができる。

なお、各フィン２７ａを花びら形状に形成すると、垂直方向に略４５°曲げることで、上記光源部３にて表現している蕾を支えるガクや葉を表現した放熱フィンを形成することが可能であり、デザイン性にも優れた照明装置となる。

以上の実施の形態において、上記光源２は、白色ＬＥＤを単色で用いたり、主発光波長の異なる３種類（Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色））のＬＥＤチップを単色発光したり、組み合わせたりして所望の光色を発するＬＥＤを用いてもよい。そして、これらの他にも有機ＥＬや小型電球（豆電球、ビリケン球等）などを用いても良く、組み合わせて使用してもよい。

さらに、上記開口部３ｃに対する上記光入射面３ｄ・２３ｄの傾斜角は、上記光源２からの光を上記導光部材３Ａ・２３Ａに入射する入射角であるため、導光部材３Ａ・２３Ａの形状に応じて適宜変更することが望ましい。従って、傾斜範囲は、略４５°に限られず、導光部材３Ａ・２３Ａの形状に応じて、光入射面３ｄ・２３ｄからより遠い領域まで伝播することが可能な傾斜角度（光入射角度）により導光部材３Ａ・２３Ａを形成する。

なお、上記導光部材３Ａ・２３Ａの光入射面３ｄ・２３ｄと放熱部材７の傾斜面７Ｃとは、粘着して固定する構成であるが、放熱部材７の傾斜面７Ｃ上に導光部材３Ａ・２３Ａが保持される状態であればよく、例えば、導光部材３Ａ・２３Ａの開口部３ｃに凸部を設け、傾斜面７Ｃに凹部を設けて冠着させたり、両部材をねじなどを用いて固定したりしてもよい。

さらに、上記導光部材３Ａ・２３Ａの外形形状は球形に限らず、全方向へ光を出射させる形状を備えていればよく、例えば、錐体形状、楕円形状、柱状などの形状を成していても良い。そして、複数の導光部材を用いて形成してもよい。例えば、楕円形、三角形、四角形等の多角形などの形状を有する導光部材を複数組み合わせて形成してもよい。

なお、上記反射部材３Ｂは、グラデーションを備えた鏡面であるが、蒸着パターンは、例えばドットパターンや直線パターン等、どのようなパターンとしてもよい。また、各ドットの形状はどのような形状であってもよく、丸型、四角型、多角形型等、任意の形状を選択することができる。

なお、上記反射部材３Ｂは、熱伝導性の高い樹脂により形成したり、散乱シートや表面が光の反射性に優れた白色の反射シート等を用いたりして形成してもよい。また、これらを組み合わせて使用してもよい。例えば、散乱シートと反射シートとを組み合わせて使用すると、散乱シートにより散乱された光は、反射シートにより導光部材３Ａ・２３Ａの内部へ漏れることなく、導光部材３Ａ・２３Ａの外周面３ｂ・２３ｂから光を出射させることができる。そのため、光の利用効率のより向上した照明装置を提供することができる。

なお、上記電源基板４Ａの形状は、円板形状に限らず様々な形状が考えられる。上記電源部４を容易に組立でることができる開口部３ｃの形状、例えば三角形、四角形等の多角形状、楕円形状など、電源部４の形状に応じて最適な形状を選択することにより、生産性の向上した照明装置を得ることができる。また、照明装置を小型化したい場合には、両面基板とすることで、より小さな電源部４を形成することができ、開口部３ｃより内装しやすくなる。

１、２１、３１ 照明装置
２ 光源
３、２３ 光源部
３Ａ、２３Ａ 導光部材
３Ｂ 反射部材
４ 電源部
４Ｂ 電源回路部品
４Ｃ 電源支持板
４Ｄ 熱伝導シート
７ 放熱部材

Claims (9)

1. 照明用の光源を有する光源部に、該光源を点灯するための電源回路等よりなる電源部を内装してなる照明装置において、
   上記電源部から発生する熱を、上記光源部を介して放熱させる放熱部を備えてなることを特徴とする照明装置。
2. 上記放熱部は、上記光源から照射された光を入射する光学部材であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 上記光学部材は、上記光源からの光を導光する導光部材であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 上記光学部材は、上記光源からの光を反射する反射部材であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
5. 上記電源部から発生する熱を、熱伝導部材を介して上記光源部に伝導させ、上記放熱部より放熱してなることを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載の照明装置。
6. 上記光源部を介して放熱させる上記放熱部を第１の放熱部とし、
   上記光源から発生する熱を、上記第１の放熱部とは異なる第２の放熱部から放熱してなることを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載の照明装置。
7. 上記光源から発生する熱を、上記第１の放熱部より放熱してなることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
8. 上記電源部から発生する熱を、上記第２の放熱部からも放熱してなることを特徴とする請求項６又は７に記載の照明装置。
9. 上記光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から８の何れか一つに記載の照明装置。

Images