JP2017084664A - ランプ - Google Patents

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Abstract

【課題】発光素子で発生した熱を放熱させる放熱性に優れ、発光素子の発光効率を良好にでき、大光束化にも有利なランプを提供する。
【解決手段】ランプ1Aは、ランプ中心軸の方向を長手方向とする柱状の外形を有する柱状部2と、柱状部2の外周に配置された複数の外周発光素子3と、柱状部2に対してランプ基端側にあるヒートシンク4と、を備える。柱状部2の外周面のランプ先端側の半分を遠位領域2aとし、柱状部2の外周面のランプ基端側の半分を近位領域2bとしたとき、ランプ点灯時において、遠位領域2aにある外周発光素子3の合計発熱量を遠位領域2aの面積で割った面積当たりの発熱量が、近位領域2bにある外周発光素子3の合計発熱量を近位領域2bの面積で割った面積当たりの発熱量に比べて小さい。
【選択図】図1

Description

本発明は、ランプに関する。
屋外または屋内の照明器具(街路灯器具、道路灯器具、高天井器具など)に装着されるHID(High Intensity Discharged)ランプ(例えば水銀ランプなど)の代替となる、大光束のLEDランプが知られている(例えば、特許文献1参照)。
LED光源は、高温になるほど、発光効率が低下し、寿命も短くなる。LED光源の発光効率を高くし、寿命を長くするには、LED光源で発生した熱を放熱させる放熱性を高くし、LED光源の温度をなるべく低くすることが望まれる。
下記特許文献2に開示された照明装置(ランプ)は、以下のように構成されている。照明装置は、放熱部材を備える。放熱部材は、中心軸と、複数の保持曲面と、中心軸に沿って延伸する複数の放熱通路とを有する。保持曲面及び放熱通路が、上記中心軸を取り囲む。少なくとも1つの放熱通路が、中心軸の周りの2つの隣接する保持曲面の間に定義される。各保持曲面が、中心軸に沿ってラジアルに延伸する。保持曲面の上に、少なくとも1つのフレキシブルプリント基板が配置される。フレキシブルプリント基板の上に複数の発光素子が配置される。
特開2013−20911号公報 特開2013−16493号公報
特許文献2に開示された照明装置では、以下のような課題がある。発光素子が配置される保持曲面と保持曲面との間に溝状の放熱通路がある。点灯時、放熱通路の部分に陰影が生じることで、縞のような輝度むらが目立ちやすい。また、透光性のカバー(光学素子)を装着した構成では、カバーの内面と、放熱通路により形成される凹凸面との間で、光が多重に反射するロスが大きくなることで、大幅な効率低下を生じやすい。また、カバーの素材によっては、凹凸面での輝度むらがさらに際立つ可能性がある。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、発光素子で発生した熱を放熱させる放熱性に優れ、発光素子の発光効率を良好にでき、大光束化にも有利なランプを提供することを目的とする。
本発明に係るランプは、ランプ中心軸の方向を長手方向とする柱状の外形を有する柱状部と、柱状部の外周に配置された複数の外周発光素子と、柱状部に対してランプ基端側にあるヒートシンクと、を備え、柱状部の外周面のランプ先端側の半分を遠位領域とし、柱状部の外周面のランプ基端側の半分を近位領域としたとき、ランプ点灯時において、遠位領域にある外周発光素子の合計発熱量を遠位領域の面積で割った面積当たりの発熱量が、近位領域にある外周発光素子の合計発熱量を近位領域の面積で割った面積当たりの発熱量に比べて小さいものである。
本発明のランプによれば、柱状部の遠位領域にある外周発光素子の合計発熱量を遠位領域の外周面の面積で割った面積当たりの発熱量が、柱状部の近位領域にある外周発光素子の合計発熱量を近位領域の外周面の面積で割った面積当たりの発熱量に比べて小さいことで、発光素子で発生した熱を放熱させる放熱性に優れ、発光素子の発光効率を良好にでき、大光束化にも有利にすることが可能となる。
実施の形態1のランプの斜視図である。 実施の形態1のランプの分解斜視図である。 実施の形態1のランプの縦断面図である。 実施の形態2のランプの斜視図である。 実施の形態3のランプの斜視図である。 実施の形態4のランプの分解斜視図である。 実施の形態5のランプの斜視図である。 実施の形態5のランプの電気回路図である。 実施の形態6のランプの斜視図である。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。なお、本発明における装置、器具、及び部品等の、個数、配置、向き、形状、及び大きさは、原則として、図面に示す個数、配置、向き、形状、及び大きさに限定されない。また、本発明は、以下の各実施の形態で説明する構成のうち、組合わせ可能な構成のあらゆる組合わせを含み得る。
実施の形態1.
図1は、実施の形態1のランプ1Aの斜視図である。図2は、実施の形態1のランプ1Aの分解斜視図である。図3は、実施の形態1のランプ1Aの縦断面図である。これらの図に示す本実施の形態1のランプ1Aは、柱状部2、外周発光素子3、ヒートシンク4、及び口金5を備える。本実施の形態のランプ1Aの用途は、特に限定されるものではないが、例えば、屋内及び屋外の照明器具(例えば街路灯器具、道路灯器具、高天井器具など)において、従来のHIDランプの代替として使用することが可能である。ランプ1Aは、設置状態で、口金5が上向きまたは斜め上向き、口金5が下向きまたは斜め下向き、口金5が横向きなど、いずれの向き(姿勢)でも使用できる。以下の説明では、口金5側を「ランプ基端側」と称し、その反対側を「ランプ先端側」と称する。また、ランプ基端側からランプ先端側へ向かう方向を「ランプ先端方向」と称し、その反対方向を「ランプ基端方向」と称する。また、口金5の中心軸に相当する仮想直線を「ランプ中心軸」と称する。また、ランプ中心軸に直交する方向を「ランプ径方向」と称する。
図1に示すように、柱状部2は、ランプ中心軸の方向を長手方向とする柱状の外形を有する。柱状部2の外周に、複数の外周発光素子3が配置されている。外周発光素子3は、例えばLED(Light Emitting Diode)光源である。外周発光素子3として用いるLED光源は、例えば、面実装型小型LEDパッケージ、COB(Chip on Board)型のLED光源、砲弾型LED、配光レンズ付きLEDなど、いかなるタイプのものでもよい。また、本発明では、外周発光素子3は、LED光源に限らず、例えば有機EL(Electro−Luminescence)光源等の他種の発光素子でもよい。外周発光素子3は、柱状部2から、主としてランプ径方向外方へ向けて光を放つ。
本実施の形態における柱状部2の外形は、おおむね(正)12角柱状である。本発明における柱状部2の外形は、当該形状に限定されるものではなく、例えば、(正)10角柱状、(正)8角柱状、(正)6角柱状、(正)5角柱状、(正)4角柱状、(正)3角柱状、円柱状、などでもよい。
本実施の形態であれば、柱状部2が、ランプ中心軸の方向を長手方向とする柱状の外形を有することで、以下の効果が得られる。柱状部2の外周面の面積を大きく確保できるので、要求される光束を満足するために必要な数の外周発光素子3を容易に配置できる。このため、大光束のランプ1Aを容易に構成できる。
ヒートシンク4は、柱状部2に対してランプ基端側にある。柱状部2は、ヒートシンク4に対してランプ先端方向へ突出する。ランプ点灯時、外周発光素子3は発熱する。外周発光素子3で発生した熱は、柱状部2等をランプ基端方向へ熱伝導することで、ヒートシンク4へ伝わる。ヒートシンク4の表面は、周囲空気に露出している。ヒートシンク4の表面は、外周発光素子3から伝わった熱を周囲空気へ放熱させる。ヒートシンク4を備えることで、外周発光素子3で発生した熱を周囲空気へ放熱させる放熱性を良好にできる。ヒートシンク4を備えることで、外周発光素子3の温度を低くすることが可能となるので、外周発光素子3の発光効率の向上及び長寿命化が図れる。
本実施の形態におけるヒートシンク4は、複数の板状のフィン4aを備える。フィン4aは、ランプ径方向外方へ向かって放射状に突出する。ヒートシンク4は、金属材料(例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅合金、ステンレス鋼など)で構成されることが好ましい。なお、これらの金属材料は、ヒートシンク4以外のランプ1Aの構成部品の材料としても用いることができる。ヒートシンク4は、図示の構成に限定されるものではなく、例えば、板状のフィン4aに代えて、ピンフィンを有する構成でもよい。
以下の説明では、柱状部2の外周面のランプ先端側の半分の領域を遠位領域2aと称し、柱状部2の外周面のランプ基端側の半分の領域を近位領域2bと称する。図1に示すように、柱状部2の外周面の、ランプ中心軸の方向の全長をLとしたとき、柱状部2の外周面のランプ先端側のL/2の長さに相当する領域を遠位領域2aとし、柱状部2の外周面のランプ基端側のL/2の長さに相当する領域を近位領域2bとすることができる。
本実施の形態では、以下のように構成されている。遠位領域2aにある外周発光素子3の数を遠位領域2aの面積で割った配置密度(以下、「遠位領域配置密度」と称する)が、近位領域2bにある外周発光素子3の数を近位領域2bの面積で割った配置密度(以下、「近位領域配置密度」と称する)に比べて低くなっている。このような条件を以下「第一条件」と称する。ランプ点灯時(例えば、定格出力での点灯時)において、各々の外周発光素子3の電流値及び発熱量は、おおむね等しくてもよい。なお、本明細書において、発熱量とは、時間当たりの発熱量(単位は、例えば、ワット、kcal/hなど)を指す。各々の外周発光素子3の発熱量は、例えば、各々の外周発光素子3の電流値などに基づいて計算または推定できる。
本実施の形態であれば、外周発光素子3の配置密度を上記のように構成したことで、以下の効果が得られる。ランプ点灯時(例えば、定格出力での点灯時)において、遠位領域2aにある外周発光素子3の合計発熱量を遠位領域2aの面積で割った面積当たりの発熱量(以下、「遠位領域面積当たり発熱量」と称する)が、近位領域2bにある外周発光素子3の合計発熱量を近位領域2bの面積で割った面積当たりの発熱量(以下、「近位領域面積当たり発熱量」と称する)に比べて、小さくなる。このような条件を以下「第二条件」と称する。近位領域2bはヒートシンク4までの距離が比較的近いので、近位領域2bにある外周発光素子3の熱はヒートシンク4へ比較的伝わりやすい。その一方で、遠位領域2aはヒートシンク4までの距離が比較的遠いので、遠位領域2aにある外周発光素子3の熱はヒートシンク4へ比較的伝わりにくい。これに対し、本実施の形態であれば、遠位領域面積当たり発熱量を近位領域面積当たり発熱量に比べて小さくできるので、遠位領域2aにある外周発光素子3の熱が逃げにくくなることを確実に抑制できる。遠位領域2aにある外周発光素子3の温度が、近位領域2bにある外周発光素子3の温度に比べて大幅に高くなることを確実に抑制できる。遠位領域2aにある外周発光素子3の発光効率及び寿命が、近位領域2bにある外周発光素子3の発光効率及び寿命に比べて低くなることを確実に抑制できる。
本実施の形態であれば、外周発光素子3の近位領域配置密度を遠位領域配置密度に比べて高くしたことで、柱状部2の全体としての外周発光素子3の配置密度を十分に大きくできる。このため、柱状部2の全体での外周発光素子3の数を十分に多くできるので、要求される光束を満足するために必要な数の外周発光素子3を容易に配置できる。
なお、遠位領域2a及び近位領域2bの境界線上に位置する外周発光素子3がある場合には、遠位領域配置密度及び近位領域配置密度の計算、あるいは遠位領域面積当たり発熱量及び近位領域面積当たり発熱量において、以下のようにしてもよい。
遠位領域2aと近位領域2bとの境界線上に位置する外周発光素子3の発光面のうち、遠位領域2a側にある部分の面積と、近位領域2b側にある部分の面積との比が、0<θ<1を満足する値であるθを用いて、θ:(1−θ)と表されるとする。遠位領域配置密度及び近位領域配置密度の計算においては、当該外周発光素子3について、遠位領域2aにある外周発光素子3の数にθ個として算入し、近位領域2bにある外周発光素子3の数に(1−θ)個として算入する。また、遠位領域面積当たり発熱量及び近位領域面積当たり発熱量の計算においては、当該外周発光素子3の発熱量のθ倍を遠位領域2aにある外周発光素子3の合計発熱量に算入し、当該外周発光素子3の発熱量の(1−θ)倍を近位領域2bにある外周発光素子3の合計発熱量に算入する。
本実施の形態では、外周発光素子3は、以下のように配置されている。図1に示すように、柱状部2の所定位置よりランプ先端側の領域を先端側領域2cと称し、柱状部2の当該所定位置よりランプ基端側の領域を基端側領域2dと称する。基端側領域2dでは、外周発光素子3の配置密度が基端側領域2dの全域においておおむね均一な第一密度になるように外周発光素子3が配置されている。先端側領域2cにおける外周発光素子3の配置密度は、上記第一密度より低い第二密度である。先端側領域2cと基端側領域2dとの境界の位置は、遠位領域2aと近位領域2bとの境界の位置に対して、ランプ先端方向へずれた位置にある。本発明では、上記構成のように、外周発光素子3の配置密度が切り替わる位置(先端側領域2cと基端側領域2dとの境界の位置)が、遠位領域2aと近位領域2bとの境界の位置(すなわち、柱状部2の全長Lに対してL/2の位置)に一致しなくてもよい。上記構成であっても、前述した第一条件及び第二条件が満足されることで、前述した効果が得られる。本発明では、上記構成に限らず、外周発光素子3の配置密度が切り替わる位置が、遠位領域2aと近位領域2bとの境界の位置に一致してもよい。また、外周発光素子3の配置密度が切り替わる位置が、遠位領域2aと近位領域2bとの境界の位置に対して、ランプ基端方向へずれた位置にあってもよい。
本実施の形態のランプ1Aは、柱状部2のランプ先端側の面に配置された端面発光素子6を備える。端面発光素子6は、柱状部2から主としてランプ先端方向またはそれに近い方向へ向けて光を放つ。本実施の形態であれば、端面発光素子6を備えたことで、以下の効果が得られる。ランプ先端方向への配光を向上できる。ランプ1Aからおおむね全方位に配光できる。本実施の形態では、柱状部2のランプ先端側の面は、錐体状にランプ先端方向へ突出している。柱状部2のランプ先端側の面の形状は、このような形状に限らず、例えば、平坦な面でもよいし、半球状の面でもよい。本実施の形態のランプ1Aは、複数の端面発光素子6を備えるが、端面発光素子6の数は一つでもよい。遠位領域2aが端面発光素子6を含んでもよい。また、本発明のランプは、端面発光素子6を備えないものでもよい。
口金5は、ヒートシンク4に対してランプ基端側に位置する。ヒートシンク4は、口金5と柱状部2との間に位置する。本実施の形態のランプ1Aは、照明器具のソケット(図示省略)に口金5を装着することで当該照明器具に対して固定可能である。口金5は、例えばねじ込み式のものでもよい。
本実施の形態のランプ1Aは、柱状部2を覆う透光性カバー7を備える。透光性カバー7は、少なくとも部分的に、透光性を有する。柱状部2に配置された外周発光素子3及び端面発光素子6から発せられた光は、透光性カバー7を透過して、ランプ1Aの外部へ照射される。透光性カバー7の主たる構成材料は、ガラスまたは樹脂材料が望ましい。透光性カバー7の構成材料がガラスである場合、透光性カバー7は、優れた耐候性及び耐光性を有することが可能となる。透光性カバー7の構成材料が樹脂材料である場合、当該樹脂材料は、耐候性及び耐光性に優れたものが好ましい。また、樹脂材料製の透光性カバー7の表面を、耐候性、耐光性、または耐水性を有するハードコートで被覆してもよい。
図2に示すように、本実施の形態の透光性カバー7は、筒状部7a、基部7b、及び先端部7cを備える。筒状部7aは、柱状部2の筒状部分を覆う。本実施の形態における筒状部7aは、ランプ中心軸を中心とする円筒状を呈する。筒状部7aの形状は、図示のような円筒状に限らず、例えば多角筒状でもよい。基部7bは、筒状部7aに対してランプ基端側に位置する。基部7bは、筒状部7aの外周面の位置よりもランプ径方向外方の位置へ突出する突出部を備える。先端部7cは、半球状を呈する。先端部7cは、柱状部2の先端部分を覆う。本実施の形態では、基部7bは、全周に渡って形成された突出部を備える。このような構成に限らず、基部7bの突出部は、周方向において部分的に形成されたものでもよい。
透光性カバー7は、柱状部2を挿入可能な大きさの開口をランプ基端側に有する。ランプ1Aの製造においては、透光性カバー7の当該開口に柱状部2を挿入することで、ランプ1Aを容易に組み立てることが可能である。ランプ1Aの製造においては、透光性カバー7がガラス製の場合であっても、透光性カバー7の当該開口を高温で溶かして封止する工程が不要であるので、容易に製造できる。透光性カバー7の内周面には、突出部が無いことが望ましい。透光性カバー7の内周面に突出部が無いようにすることで、ランプ1Aの製造において、透光性カバー7の内側に柱状部2をさらに容易に挿入できる。
柱状部2の表面の、外周発光素子3及び端面発光素子6に覆われない部分は、高反射性を有することが望ましい。外周発光素子3あるいは端面発光素子6から発せられた光の一部は、透光性カバー7の内面で反射する。柱状部2の表面が高反射性を有することで、透光性カバー7の内面で反射した光を再び反射させて透光性カバー7の外部へ照射することができる。
図1に示すように、本実施の形態では、外周発光素子3は、以下のように配置されている。
(1)本実施の形態のランプ1Aは、複数の外周発光素子3がランプ中心軸に平行に並ぶ列である軸方向列を複数備える。例えば、軸方向列のうちの一つは、図1中で「3(α)」の符号を付した外周発光素子3を含んで構成される。複数の軸方向列は、柱状部2の周方向に沿って等間隔に位置する。以上の構成により、本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。ランプ中心軸からランプ1Aの外周側へ向かって、周方向に均等に配光することが可能となる。なお、本実施の形態では、柱状部2の外形が呈する角柱((正)12角柱状)の側面の各々に軸方向列を備える。
本実施の形態では、柱状部2の表面には、軸方向列と軸方向列との間を含めて、凹部または溝が実質的に存在しない。これにより、以下の効果が得られる。ランプ点灯時に、軸方向列と軸方向列との間等において陰影が生じることを確実に抑制でき、縞のような輝度むら(明暗のむら)が生ずることを確実に抑制できる。外周発光素子3から発せられた光の一部は、透光性カバー7の内面で多重に反射することを確実に抑制できる。柱状部2の表面には、軸方向列と軸方向列との間以外の領域においても、凹部が実質的に存在しないことが望ましい。
ここでの説明では、便宜上、図1中、「3(β1)」の符号を付した外周発光素子3を外周発光素子3(β1)と表記し、「3(β2)」の符号を付した外周発光素子3を外周発光素子3(β2)と表記し、「3(γ1)」の符号を付した外周発光素子3を外周発光素子3(γ1)と表記し、「3(γ2)」の符号を付した外周発光素子3を外周発光素子3(γ2)と表記する。
(2)本実施の形態では、ランプ中心軸の方向に関して異なる位置にある、隣接する二つの外周発光素子3において、一方の外周発光素子3の位置に対し、他方の外周発光素子3の位置が、周方向に関して異なる位置である。例えば、図1中で、外周発光素子3(β1)と、外周発光素子3(γ1)とは、「ランプ中心軸の方向に関して異なる位置にある、隣接する二つの外周発光素子3」に相当する。そして、外周発光素子3(β1)の位置に対し、外周発光素子3(γ1)の位置が、周方向に関して異なる位置である。以上の構成により、本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。ランプ点灯時に外周発光素子3で熱が発生したときに、柱状部2に局所的な高温部分が生じることを抑制できる。すなわち、柱状部2の周方向に沿った温度分布を均等化できる。このため、放熱性を向上できる。
(3)本実施の形態のランプ1Aは、複数の外周発光素子3が柱状部2の周方向に沿って並ぶ列である周方向列を複数備える。そして、ランプ中心軸の方向に隣り合う二つの周方向列において、一方の周方向列の外周発光素子3の位置に対し、他方の周方向列の外周発光素子3の位置が、周方向に関して異なる位置である。例えば、図1中で、周方向列のうちの一つは、外周発光素子3(β1)と、外周発光素子3(β2)とを含んで構成される。周方向列のうちの他の一つは、外周発光素子3(γ1)と、外周発光素子3(γ2)とを含んで構成される。この二つの周方向列は、「ランプ中心軸の方向に隣り合う二つの周方向列」に相当する。そして、前者の周方向列の外周発光素子3の位置に対し、後者の周方向列の外周発光素子3の位置が、周方向に関して異なる位置である。以上の構成により、本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。上記(2)と同様の効果が得られる。ランプ1Aの意匠の観点において、外周発光素子3の配列が視覚を通じてもたらす印象に関する意匠性を良好にできる。ランプ点灯時の輝度むら(明暗のむら)をより確実に抑制できる。
本発明では、上記(3)の構成によらずに上記(2)の条件を満足させてもよい。例えば、柱状部2の外周面において、ランプ中心軸を中心とする、つるまき状の仮想線の上に複数の外周発光素子3を配列してもよい。そのような構成においても、上記(2)の条件を満足することができるので、上記(2)と同様の効果が得られる。本明細書では、上記(2)の条件を満足する外周発光素子3の配置を「千鳥配置」と称する。
本実施の形態のランプ1Aが備えるヒートシンク4は、以下のように構成されている。ヒートシンク4の最外周部(本実施の形態では、フィン4aの末端)とランプ中心軸との距離は、柱状部2の外周面とランプ中心軸との距離より大きい。すなわち、ヒートシンク4の最大外径は、柱状部2の最大外径より大きい。このように構成したことで、ヒートシンク4の表面積を十分に大きくすることができ、放熱性がさらに向上し、ランプ点灯時の外周発光素子3及び端面発光素子6の温度をより低くすることが可能となる。
本実施の形態のランプ1Aは、柱状部2及びヒートシンク4を含むランプ本体に対して透光性カバー7がランプ先端方向へ移動することを制限可能な抜け止め部を備える。当該抜け止め部は、以下のように構成される。抜け止め部の一部を形成する第一部材と、抜け止め部の他の一部を形成する第二部材とを少なくとも含む複数の部材を組み合わせた組立体により抜け止め部が形成される。当該複数の部材は、実質的に剛体である。本明細書において、「実質的に剛体」とは、ランプ組立時あるいはランプ分解時に、肉眼で確認できる変形(弾性変形、塑性変形のいずれも含む)を呈する必要がないことを言う。抜け止め部は、透光性カバー7の基部7bの外側に位置する。
図2に示すように、本実施の形態では、ヒートシンク4が上記第一部材に相当し、抜け止めリング8が上記第二部材に相当する。ヒートシンク4及び抜け止めリング8を組み合わせた組立体により抜け止め部が形成される。ヒートシンク4のランプ先端側の端面には、透光性カバー7の基部7bが挿入可能な凹部が形成されている。抜け止めリング8の内側の穴に、透光性カバー7の筒状部7aを先端部7c側から挿入可能である。本実施の形態における抜け止めリング8は、全周がつながった完全な環状を呈する。抜け止めリング8の形状は、完全な環状でなくてもよく、周方向の一部が欠損したC字型リングのような形状でもよい。抜け止めリング8は、例えばネジ14により、ヒートシンク4に対して固定される。抜け止め部を形成する複数の部材を固定する方法は、ネジ14を用いたネジ止めに限定されるものではなく、例えば、溶接、ろう接、カシメ、接着剤などを利用する方法でもよい。
図3に示すように、ランプ1Aを組み立てた状態では、抜け止めリング8の穴から、透光性カバー7の筒状部7aが突出する。透光性カバー7の基部7bは、抜け止めリング8に対し、ランプ基端側に位置する。抜け止めリング8の内径は、基部7bの最大外径(突出部の外径)に比べて小さい。透光性カバー7の基部7b及び抜け止めリング8の穴の形状は、透光性カバー7の基部7bが抜け止めリング8の穴を通り抜けできない形状である。抜け止めリング8は、ヒートシンク4に対して固定されているので、柱状部2及びヒートシンク4を含むランプ本体(以下、単に「ランプ本体」と称する)に対してランプ先端方向に相対的に移動することはない。したがって、ヒートシンク4及び抜け止めリング8により形成される抜け止め部は、透光性カバー7がランプ本体に対してランプ先端方向に相対的に移動することを阻止できる。本実施の形態であれば、抜け止め部を備えたことで、口金5が上向き、斜め上向き、または横向きの姿勢でランプ1Aが設置されている場合であっても、透光性カバー7がランプ本体から脱落することを確実に防止できる。
本実施の形態であれば、抜け止め部を形成する複数の部材(本実施の形態ではヒートシンク4及び抜け止めリング8)を実質的に剛体としたことで、以下の効果が得られる。抜け止め部の強度及び剛性を十分に高くできる。このため、透光性カバー7の重量が重い場合(例えば、ランプ1Aが大型の場合、透光性カバー7がガラス製である場合など)であっても、抜け止め部が透光性カバー7の脱落を確実に抑制できる。また、抜け止め部が複数の部材(本実施の形態ではヒートシンク4及び抜け止めリング8)に分割して形成されているので、抜け止め部の加工(例えば、透光性カバー7の基部7bが挿入可能な、ヒートシンク4の凹部の加工など)が容易になり、製造しやすい。
抜け止めリング8をヒートシンク4に固定するネジ14を取り外した状態では、ヒートシンク4に対して抜け止めリング8がランプ先端方向へ移動可能になるので、透光性カバー7をランプ本体に対して相対的に移動することを抜け止め部が制限しない状態になる。このように、抜け止め部を形成する複数の部材を分解した状態では、透光性カバー7をランプ本体に対して相対的に移動することを抜け止め部が制限しない状態になる。ランプ1Aの組み立て時には、透光性カバー7をヒートシンク4に組み付けた後に、ランプ先端側から抜け止めリング8を透光性カバー7に通し、抜け止めリング8をヒートシンク4にネジ14で固定することで、抜け止め部を形成できる。このようにして、ランプ1Aの組み立て時には、透光性カバー7を変形(弾性変形)させることなく、透光性カバー7の基部7bを抜け止め部の内側に挿入できる。本実施の形態であれば、ランプ1Aの組み立てにおいて、透光性カバー7をランプ本体に取り付ける際に、透光性カバー7を変形(弾性変形)させる必要がない。このため、透光性カバー7がガラス製の場合であっても、容易に組み立てられる。
本実施の形態では、透光性カバー7の基部7b及び抜け止めリング8の穴の形状は、透光性カバー7がランプ中心軸を中心に回転したとしても透光性カバー7の基部7bが抜け止めリング8の穴を通り抜けできない形状になっている。このため、透光性カバー7がランプ本体から脱落することを抜け止め部がより確実に防止できる。
なお、上述した抜け止め部の構造は、一例である。同様の機能を発揮し得る他の構造で抜け止め部を構成することもできる。図示を省略するが、例えば、以下のようにして抜け止め部を構成してもよい。抜け止め部を構成する第一部材及び第二部材が、少なくとも抜け止め部を形成する部分において、ランプ中心軸を介して対向するようにする。第一部材に、透光性カバー7の基部7bの約半周を受け入れる溝を形成する。第二部材に、透光性カバー7の基部7bの残りの約半周を受け入れる溝を形成する。透光性カバー7の基部7bを両側から挟むようにして第一部材及び第二部材を組み合わせることで、抜け止め部を形成できる。
本実施の形態では、ヒートシンク4が抜け止め部の一部を形成することで、部品点数を削減できる。このような構成に限らず、抜け止め部を形成する複数の部材のうちの少なくとも一つが、ヒートシンク4の少なくとも一部を形成することで、部品点数を削減できる。また、本発明では、ヒートシンク4とは別の複数の部材によって、抜け止め部を形成してもよい。
図3に示すように、本実施の形態では、柱状部2は、板状の基板部2eを立体的に組み立てることで形成されている。基板部2eの表面側に外周発光素子3及び端面発光素子6が実装される。基板部2eは、外周発光素子3及び端面発光素子6に給電するフレキシブル基板の裏面側に、板状基材が例えば接着により積層された構造を有してもよい。当該板状基材は、金属製が好ましい。当該板状基材の表面には白色塗装が施されていてもよい。当該板状基材は、曲げ加工(折り曲げ加工)により、筒状に形成されることが好ましい。基板部2eのフレキシブル基板は、当該板状基材の形状に合わせて、曲げられている。基板部2eの構成は、上記の構成に限定されない。基板部2eは、例えば、金属ベース基板を用いて外周発光素子3及び端面発光素子6に給電する構成でもよい。
図2及び図3に示すように、本実施の形態のランプ1Aは、熱伝導部9を備える。熱伝導部9は、外周発光素子3及び端面発光素子6の発熱による基板部2eの熱を、熱伝導により、ヒートシンク4へ伝える機能を有する。熱伝導部9は、柱状部2の周面を形成する基板部2eの裏面に重なっている。熱伝導部9は、金属製が好ましい。柱状部2の基板部2eと熱伝導部9とは、熱的につながっている。ヒートシンク4と熱伝導部9とは、熱的につながっている。本明細書において、「熱的につながる」とは、直接の接触または接合、若しくは熱伝導性材料(例えば、金属部材、セラミックス部材、熱伝導性グリス、熱伝導性接着剤、熱伝導性シートなど)を介した接触または接合により、熱伝導可能につながることを意味する。
本実施の形態における熱伝導部9は、以下のように構成されている。熱伝導部9の形状は、おおむね筒状である。基板部2eの裏面に熱伝導部9の表面(周面)が重なることで、両者の間の伝熱面積を大きく確保できる。熱伝導部9は、ランプ基端側の端部に、径方向外方へ突出するフランジ部9aを備える。ヒートシンク4のランプ先端側の端面に形成された凹部の底面に対して、熱伝導部9のフランジ部9aが熱的につながる。
本実施の形態であれば、熱伝導部9を備えたことで、外周発光素子3及び端面発光素子6の発熱による基板部2eの熱を、ヒートシンク4へより効率良く伝えることが可能となる。これにより、外周発光素子3及び端面発光素子6の熱をヒートシンク4へより効率良く逃がすことができ、外周発光素子3及び端面発光素子6の温度を低くできる。それゆえ、外周発光素子3及び端面発光素子6の発光効率のさらなる向上及びさらなる長寿命化が図れる。
本実施の形態では、熱伝導部9がヒートシンク4と別部品で構成されているが、熱伝導部9は、ヒートシンク4と一体的に形成されていてもよい。また、熱伝導部9は、基板部2eの表面側に配置されてもよい。基板部2eの表面側に熱伝導部9を配置する場合には、外周発光素子3の発光領域に重ならない位置に熱伝導部9を配置すればよい。
図示の構成では、柱状部2の周面を形成する基板部2eの裏面に熱伝導部9が配置されており、端面発光素子6が配置された柱状部2のランプ先端側の面を形成する基板部2eの裏面には熱伝導部9が配置されていない。端面発光素子6の熱は、基板部2eを経由して、効率良く熱伝導部9へ伝わる。このため、端面発光素子6が配置された基板部2eの裏面に熱伝導部9が配置されていなくても問題ない。図示の構成に限らず、端面発光素子6が配置された基板部2eの裏面にも熱伝導部9を配置してもよい。
柱状部2(基板部2e)を直接ヒートシンク4に熱的につなげてもよい。その場合、外周発光素子3及び端面発光素子6の熱の一部は、熱伝導部9を経由してヒートシンク4へ熱伝導し、外周発光素子3及び端面発光素子6の熱の他の一部は、柱状部2(基板部2e)自体を熱伝導することでヒートシンク4へ伝わる。
本発明では、熱伝導部9は、なくてもよい。熱伝導部9を備えない場合には、柱状部2(基板部2e)を直接ヒートシンク4に熱的につなげてもよい。その場合、外周発光素子3及び端面発光素子6の熱は、柱状部2(基板部2e)自体を熱伝導することで、効率良くヒートシンク4に伝わる。熱伝導部9を備えない場合には、低コスト化及び軽量化が図れる。
図3に示すように、口金5は、第一端子5a及び第二端子5bを備える。第一端子5aは、口金5のランプ基端側の端面の中央において突出する。第二端子5bは、口金5の外周面に位置する。口金5がねじ込み式のものである場合には、第二端子5bは、雄ネジの形状に形成されてもよい。第一端子5aと第二端子5bとの間に、両者を電気的に絶縁する絶縁樹脂16が配置されている。口金5とヒートシンク4との間には、両者を電気的に絶縁する絶縁樹脂11が配置されている。
本実施の形態のランプ1Aは、導線12,13を備える。導線12は、口金5の第一端子5aと、柱状部2の基板部2eのフレキシブル基板との間を電気的に接続する。導線13は、口金5の第二端子5bと、柱状部2の基板部2eのフレキシブル基板との間を電気的に接続する。ランプ1Aの使用時に、口金5に供給された電力は、導線12,13及び基板部2eのフレキシブル基板を通って、外周発光素子3及び端面発光素子6に供給される。ヒートシンク4及び絶縁樹脂11は、ランプ中心軸の方向に貫通する穴または中空部を有する。導線12,13は、当該穴または中空部に挿通されている。
透光性カバー7の内面と柱状部2の外面との間の空間に、透明で絶縁性を有する熱伝導媒体が充填されていてもよい。当該熱伝導媒体として、例えば、透明樹脂層(例えばシリコーン樹脂層)、パーフルオロカーボン液体などを用いることができる。当該熱伝導媒体を備えた場合には、外周発光素子3及び端面発光素子6から透光性カバー7への伝熱を促進できるので、外周発光素子3及び端面発光素子6の熱を透光性カバー7の表面から効率良く放熱させることができる。このため、ランプ点灯時の外周発光素子3及び端面発光素子6の温度をより低くできる。
本実施の形態のランプ1Aは、透光性カバー7をランプ本体に接着した接着剤10を備える。本実施の形態では、透光性カバー7の基端に近い部分の内周面と、熱伝導部9の基端に近い部分の外周面との間に接着剤10が充填されている。本実施の形態であれば、接着剤10がランプ本体に対して透光性カバー7を支持できる。このため、口金5が、上向き、斜め上向き、または横向きでランプ1Aが設置されている場合であっても、透光性カバー7がランプ本体から脱落することを接着剤10が確実に防止できる。また、本実施の形態であれば、前述した抜け止め部を備えたことで、経年劣化で接着剤10の接着力が低下した場合であっても、透光性カバー7がランプ本体から脱落することを抜け止め部が確実に防止できる。
ランプ1Aが屋内及び屋外の照明器具(例えば街路灯器具、道路灯器具、高天井器具など)に装着された状態では、ランプ1Aは、ランプ本体が口金5側で片持ち支持された状態となる。この状態で、道路または建物からの日常的な振動、あるいは地震などによる非日常的な振動が、照明器具を介してランプ本体に伝わると、透光性カバー7がランプ本体に対して揺れ動くような微小な振動が発生する可能性がある。本実施の形態における接着剤10は、硬化後に弾性を有することが望ましい。例えばシリコーン接着剤を用いることで、硬化後の接着剤10を、弾性体(ゴム弾性体)とすることが可能である。接着剤10が弾性を有することで、ランプ本体から透光性カバー7への振動伝達を接着剤10が吸収できる。このため、道路または建物からの日常的な振動、あるいは地震などによる非日常的な振動による、透光性カバー7のダメージ(ひび割れ、破損など)の発生をより確実に抑制できる。また、周囲温度が変化した場合に、透光性カバー7の線膨張係数と、ランプ本体の金属部分(ヒートシンク4、熱伝導部9、抜け止め部等)の線膨張係数との違いによる熱応力の発生を抑制できるので、熱応力による透光性カバー7のダメージも抑制できる。
本実施の形態では、透光性カバー7の基端部とランプ本体との間の隙間を接着剤10によって封止してもよい。接着剤10は、防水性を有するものでもよい。接着剤10が防水性を有することで、ランプ1Aの防水性能を向上できる。接着剤10は、酸素透過性、あるいは透湿性を有していてもよい。
本実施の形態のランプ1Aは、透光性カバー7の基端部とランプ本体との間の隙間を封止するシール材15を備える。図2に示すように、シール材15は、リング状に形成される。図3に示すように、本実施の形態では、透光性カバー7の基部7bの外周部とヒートシンク4と抜け止めリング8とで囲まれる隙間にシール材15が配置される。シール材15は、防水性を有する。シール材15は、軟性樹脂材料(例えば、シリコーン系などのシーリング材料)、ゴム系材料などで構成されることが望ましい。本実施の形態であれば、シール材15を備えたことで、ランプ1Aの防水性能をさらに向上できる。
実施の形態2.
次に、図4を参照して、実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図4は、実施の形態2のランプ1Bの斜視図である。
図4に示すランプ1Bでは、柱状部2の遠位領域2aにある外周発光素子3の数を遠位領域2aの面積で割った配置密度(遠位領域配置密度)が、近位領域2bにある外周発光素子3の数を近位領域2bの面積で割った配置密度(近位領域配置密度)に比べて低くなっている。これにより、ランプ点灯時において、遠位領域2aにある外周発光素子3の合計発熱量を遠位領域2aの面積で割った面積当たりの発熱量(遠位領域面積当たり発熱量)が、近位領域2bにある外周発光素子3の合計発熱量を近位領域2bの面積で割った面積当たりの発熱量(近位領域面積当たり発熱量)に比べて、小さくなる。このため、実施の形態1と同様の効果が得られる。
図4中のi1,i2,i3は、ランプ中心軸の方向に隣り合う関係にある二つの外周発光素子3の間隔を示し、i1<i2<i3である。このように、本実施の形態2のランプ1Bでは、ランプ中心軸の方向に隣り合う関係にある外周発光素子3の間隔が、ランプ基端側からランプ先端側に向かって、段階的に大きくなるように、外周発光素子3が配置されている。上記の構成により、本実施の形態であれば、以下の効果が得られる。外周発光素子3の配置密度を、ランプ基端側からランプ先端側に向かって、徐々に低下させることができる。すなわち、ヒートシンク4からの距離が遠くなるほど、外周発光素子3の配置密度を低下させることができる。よって、ヒートシンク4からの距離が遠くなるほど、ランプ点灯時の面積当たり発熱量を低下させることができる。本実施の形態であれば、ヒートシンク4からの距離が遠い位置にある外周発光素子3の熱が逃げにくくなることをより確実に抑制できる。ヒートシンク4からの距離が遠い位置にある外周発光素子3の温度が、ヒートシンク4に近い位置にある外周発光素子3の温度に比べて大幅に高くなることをより確実に抑制できる。ランプ点灯時の柱状部2の輝度が、柱状部2の長手方向の途中で急変することを確実に抑制できる。緩やかな輝度変化を与えることができ、意匠性を良好にできる。
外周発光素子3の配置密度が、ランプ基端側からランプ先端側に向かって、所定の規則性を持って、低下するように構成してもよい。例えば、以下のように構成してもよい。説明の都合上、ヒートシンク4までの距離が最も近い外周発光素子3の番号を1番とし、ランプ先端方向に向かって、外周発光素子3の番号を2番,3番,・・・とする。1番の外周発光素子3と2番の外周発光素子3との間のランプ中心軸の方向の距離をWとする。N番の外周発光素子3と、(N+1)番の外周発光素子3との間のランプ中心軸の方向の距離がN×Wとなるように、外周発光素子3を配置する。以上のように構成することで、外周発光素子3の配置密度が、ヒートシンク4からの距離に応じて、ランプ基端側からランプ先端側に向かって低下するように構成できる。
本実施の形態のランプ1Bは、柱状部2のランプ先端側の面に配置された端面発光素子6を備える。本実施の形態では、柱状部2のランプ先端側の面は、ランプ中心軸に対して実質的に垂直な、平坦な面になっている。この平坦な面に複数の端面発光素子6が配置されている。複数の端面発光素子6は、仮想の円の円周上に、等間隔に配置されている。
実施の形態3.
次に、図5を参照して、実施の形態3について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図5は、実施の形態3のランプ1Cの斜視図である。図5に示すように、本実施の形態3のランプ1Cは、端面発光素子6を備えないこと以外は、実施の形態2のランプ1Bと同じである。ランプ先端方向への配光の必要性が低い場合には、実施の形態3のランプ1Cのように、端面発光素子6を備えなくてもよい。
実施の形態4.
次に、図6を参照して、実施の形態4について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図6は、実施の形態4のランプ1Dの分解斜視図である。
図6に示す本実施の形態4のランプ1Dが備える熱伝導部9は、以下のように構成されている。柱状部2の基板部2eの裏面に重なる熱伝導部9の筒状部分の一部が欠損した形状になっている。図示の構成では、熱伝導部9の角筒状の部分のうちの一つの側面が欠損した形状になっている。本実施の形態であれば、熱伝導部9をこのような形状にすることで、熱伝導部9を軽量化できる。
また、本実施の形態4では、熱伝導部9のランプ中心軸方向の長さが実施の形態1に比べて短い。このため、柱状部2の遠位領域2aの一部においては、基板部2eの裏面に熱伝導部9が配置されない。柱状部2の遠位領域2aでは、ランプ点灯時の面積当たり発熱量が近位領域2bに比べて低い。このため、柱状部2の遠位領域2aの少なくとも一部において熱伝導部9が配置されていなくても、遠位領域2aの外周発光素子3の熱は、基板部2e自体を熱伝導することでランプ基端方向へ効率良く伝熱できる。本実施の形態であれば、熱伝導部9を上記の形状にすることで、熱伝導部9を軽量化できる。
実施の形態5.
次に、図7及び図8を参照して、実施の形態5について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図7は、実施の形態5のランプ1Eの斜視図である。図8は、実施の形態5のランプ1Eの電気回路図である。
図7に示すように、本実施の形態5のランプ1Eは、複数の外周発光素子3が柱状部2の周方向に沿って並ぶ列である周方向列を複数(4列)備える。ランプ1Eが備える複数の外周発光素子3は、同一の仕様のものである。説明の都合上、以下のようにする。ヒートシンク4までの距離が最も近い周方向列を「第一周方向列」と称し、第一周方向列に属する外周発光素子3を符号「31」で示す。ヒートシンク4までの距離が第一周方向列の次に近い周方向列を「第二周方向列」と称し、第二周方向列に属する外周発光素子3を符号「32」で示す。ヒートシンク4までの距離が第二周方向列の次に近い周方向列を「第三周方向列」と称し、第三周方向列に属する外周発光素子3を符号「33」で示す。ヒートシンク4までの距離が最も遠い周方向列を「第四周方向列」と称し、第四周方向列に属する外周発光素子3を符号「34」で示す。
第一周方向列の外周発光素子31及び第二周方向列の外周発光素子32は、柱状部2の近位領域2bにある。第三周方向列の外周発光素子33及び第四周方向列の外周発光素子34は、柱状部2の遠位領域2aにある。
図8では、便宜上、以下のように表す。第一周方向列に属する外周発光素子31の群を単一の回路記号で代表する。第二周方向列に属する外周発光素子32の群を単一の回路記号で代表する。第三周方向列に属する外周発光素子33の群を単一の回路記号で代表する。第四周方向列に属する外周発光素子34の群を単一の回路記号で代表する。
図8に示すように、本実施の形態5のランプ1Eは、第一抵抗41、第二抵抗42、第三抵抗43、及び第四抵抗44を備える。第一抵抗41は、第一周方向列の外周発光素子31群に対して直列に接続される。第二抵抗42は、第二周方向列の外周発光素子32群に対して直列に接続される。第三抵抗43は、第三周方向列の外周発光素子33群に対して直列に接続される。第四抵抗44は、第四周方向列の外周発光素子34群に対して直列に接続される。第一周方向列の外周発光素子31群及び第一抵抗41のペアと、第二周方向列の外周発光素子32群及び第二抵抗42のペアと、第三周方向列の外周発光素子33群及び第三抵抗43のペアと、第四周方向列の外周発光素子34群及び第四抵抗44のペアとは、直流電源100に対して、並列に接続される。直流電源100は、口金5の第一端子5a及び第二端子5bに接続される。
第一周方向列の外周発光素子31群は、直列方式で接続されていてもよいし、並列方式で接続されていてもよいし、直並列方式で接続されていてもよい。第二周方向列の外周発光素子32群は、直列方式で接続されていてもよいし、並列方式で接続されていてもよいし、直並列方式で接続されていてもよい。第三周方向列の外周発光素子33群は、直列方式で接続されていてもよいし、並列方式で接続されていてもよいし、直並列方式で接続されていてもよい。第四周方向列の外周発光素子34群は、直列方式で接続されていてもよいし、並列方式で接続されていてもよいし、直並列方式で接続されていてもよい。ただし、第一周方向列、第二周方向列、第三周方向列、及び第四周方向列の接続方式は、互いに同じ方式とされる。
第一抵抗41の抵抗値R、第二抵抗42の抵抗値R、第三抵抗43の抵抗値R、及び第四抵抗44の抵抗値Rは、R<R<R<Rという関係にある。このため、ランプ点灯時において、外周発光素子31の電流値If、外周発光素子32の電流値If、外周発光素子33の電流値If、及び外周発光素子34の電流値Ifは、If>If>If>Ifという関係になる。それゆえ、ランプ点灯時において、外周発光素子31の発熱量Q、外周発光素子32の発熱量Q、外周発光素子33の発熱量Q、及び外周発光素子34の発熱量Qは、Q>Q>Q>Qという関係になる。
本実施の形態5のランプ1Eであれば、柱状部2の遠位領域2aにある外周発光素子33及び外周発光素子34の各々の発熱量を、柱状部2の近位領域2bにある外周発光素子31及び外周発光素子32の各々の発熱量に比べて、低くできる。図7に示すように、本実施の形態5のランプ1Eでは、柱状部2の遠位領域2aにある外周発光素子33及び外周発光素子34の数を遠位領域2aの面積で割った配置密度(遠位領域配置密度)と、近位領域2bにある外周発光素子31及び外周発光素子32の数を近位領域2bの面積で割った配置密度(近位領域配置密度)とが実質的に等しい。しかしながら、外周発光素子3の発熱量が上述した関係を有することで、以下の効果が得られる。ランプ点灯時(例えば、定格出力での点灯時)において、遠位領域2aにある外周発光素子33及び外周発光素子34の合計発熱量を遠位領域2aの面積で割った面積当たりの発熱量(遠位領域面積当たり発熱量)が、近位領域2bにある外周発光素子31及び外周発光素子32の合計発熱量を近位領域2bの面積で割った面積当たりの発熱量(近位領域面積当たり発熱量)に比べて、小さくなる。遠位領域面積当たり発熱量が近位領域面積当たり発熱量に比べて小さくなることで、遠位領域2aにある外周発光素子3の熱が逃げにくくなることを確実に抑制できる。遠位領域2aにある外周発光素子33及び外周発光素子34の温度が、近位領域2bにある外周発光素子31及び外周発光素子32の温度に比べて大幅に高くなることを確実に抑制できる。遠位領域2aにある外周発光素子33及び外周発光素子34の発光効率及び寿命が、近位領域2bにある外周発光素子31及び外周発光素子32の発光効率及び寿命に比べて低くなることを確実に抑制できる。また、本実施の形態であれば、外周発光素子3の遠位領域配置密度と近位領域配置密度が実質的に等しいことで、配光特性をより良好にできる。
なお、図7に示す外周発光素子33の配置構成及び図8に示す回路構成は、一例であり、当該構成に限定されるものではない。本実施の形態5とは異なる外周発光素子33の配置構成及び回路構成によっても、本実施の形態5と類似の効果を得ることが可能である。例えば、ランプ点灯時(例えば、定格出力での点灯時)において、柱状部2の遠位領域2aにある外周発光素子3の各々の電流値を算術平均した平均電流値が、近位領域2bにある外周発光素子3の各々の電流値を算術平均した平均電流値に比べて低くなるような任意の回路構成にすることで、本実施の形態5に類似の効果が得られる。
図7に示すように、本実施の形態では、第一周方向列の外周発光素子31群と、第二周方向列の外周発光素子32群と、第三周方向列の外周発光素子33群と、第四周方向列の外周発光素子34群とが、周方向に関して同じ位置に配置されている。すなわち、本実施の形態では、外周発光素子3の配置が前述した千鳥配置になっていない。このような構成に限定されず、外周発光素子3の配置が千鳥配置である場合でも、ランプ点灯時の外周発光素子3の各々の電流値が上記と類似の関係を満足するように構成することで、上記効果に類似の効果が得られる。
本実施の形態5では、外周発光素子3の遠位領域配置密度と近位領域配置密度が実質的に等しい図7の構成を例に説明した。このような構成に限らず、外周発光素子3の遠位領域配置密度が近位領域配置密度に比べて低い場合、あるいは外周発光素子3の遠位領域配置密度が近位領域配置密度に比べて高い場合であっても、近位領域2bの外周発光素子3の電流値と遠位領域2aの外周発光素子3の電流値とが異なるような回路構成にすることで、遠位領域面積当たり発熱量を近位領域面積当たり発熱量に比べて小さくすることが可能である。その場合、本実施の形態5に類似の効果が得られる。
実施の形態6.
次に、図9及び図8を参照して、実施の形態6について説明するが、上述した実施の形態との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分については説明を簡略化または省略する。図9は、実施の形態6のランプ1Fの斜視図である。
図9に示すように、本実施の形態6のランプ1Fは、柱状部2の遠位領域2aにある外周発光素子3の数を遠位領域2aの面積で割った配置密度(遠位領域配置密度)と、近位領域2bにある外周発光素子3の数を近位領域2bの面積で割った配置密度(近位領域配置密度)とが実質的に等しい。本実施の形態6のランプ1Fは、ランプ点灯時(例えば、定格出力での点灯時)において、柱状部2の遠位領域2aにある外周発光素子3の各々の電流値を算術平均した平均電流値が、近位領域2bにある外周発光素子3の各々の電流値を算術平均した平均電流値に比べて低くなるような回路構成(図示省略)を備える。本実施の形態であれば、ランプ点灯時(例えば、定格出力での点灯時)において、遠位領域2aにある外周発光素子3の合計発熱量を遠位領域2aの面積で割った面積当たりの発熱量(遠位領域面積当たり発熱量)が、近位領域2bにある外周発光素子3の合計発熱量を近位領域2bの面積で割った面積当たりの発熱量(近位領域面積当たり発熱量)に比べて、小さくなる。これにより、本実施の形態であれば、前述した実施の形態5に類似の効果が得られる。
本実施の形態6のランプ1Fが備える熱伝導部9は、以下のように構成されている。柱状部2の基板部2eの裏面に重なる熱伝導部9の筒状部分の一部が欠損した形状になっている。図9の構成では、熱伝導部9の角筒状の部分のうちの一つの側面が欠損した形状になっている。本実施の形態であれば、熱伝導部9をこのような形状にすることで、熱伝導部9を軽量化できる。
1A,1B,1C,1D,1E,1F ランプ、 2 柱状部、 2a 遠位領域、 2b 近位領域、 2c 先端側領域、 2d 基端側領域、 2e 基板部、 3 外周発光素子、 4 ヒートシンク、 4a フィン、 5 口金、 5a 第一端子、 5b 第二端子、 6 端面発光素子、 7 透光性カバー、 7a 筒状部、 7b 基部、 7c 先端部、 8 抜け止めリング、 9 熱伝導部、 9a フランジ部、 10 接着剤、 11 絶縁樹脂、 12,13 導線、 14 ネジ、 15 シール材、 16 絶縁樹脂、 31,32,33,34 外周発光素子、 41 第一抵抗、 42 第二抵抗、 43 第三抵抗、 44 第四抵抗、 100 直流電源
本発明に係るランプは、ランプ中心軸の方向を長手方向とする柱状の外形を有する柱状部と、柱状部の外周に配置された複数の外周発光素子と、柱状部に対してランプ基端側にあるヒートシンクと、を備え、柱状部の外周面のランプ先端側の半分を遠位領域とし、柱状部の外周面のランプ基端側の半分を近位領域としたとき、ランプ点灯時において、遠位領域にある外周発光素子の合計発熱量を遠位領域の面積で割った面積当たりの発熱量が、近位領域にある外周発光素子の合計発熱量を近位領域の面積で割った面積当たりの発熱量に比べて小さく、ランプ点灯時において、遠位領域にある外周発光素子の各々の電流値を算術平均した平均電流値が、近位領域にある外周発光素子の各々の電流値を算術平均した平均電流値に比べて低いものである。
また、本発明に係るランプは、ランプ中心軸の方向を長手方向とする正多角柱状または円柱状の外形を有する柱状部と、柱状部の外周に配置された複数の外周発光素子と、柱状部に対してランプ基端側にあるヒートシンクと、を備え、柱状部の外周面のランプ先端側の半分を遠位領域とし、柱状部の外周面のランプ基端側の半分を近位領域としたとき、ランプ点灯時において、遠位領域にある外周発光素子の合計発熱量を遠位領域の面積で割った面積当たりの発熱量が、近位領域にある外周発光素子の合計発熱量を近位領域の面積で割った面積当たりの発熱量に比べて小さく、遠位領域にある外周発光素子の数を遠位領域の外周面の面積で割った配置密度が、近位領域にある外周発光素子の数を近位領域の外周面の面積で割った配置密度に比べて低いものである。

Claims (14)

  1. ランプ中心軸の方向を長手方向とする柱状の外形を有する柱状部と、
    前記柱状部の外周に配置された複数の外周発光素子と、
    前記柱状部に対してランプ基端側にあるヒートシンクと、
    を備え、
    前記柱状部の外周面のランプ先端側の半分を遠位領域とし、前記柱状部の外周面のランプ基端側の半分を近位領域としたとき、ランプ点灯時において、前記遠位領域にある前記外周発光素子の合計発熱量を前記遠位領域の面積で割った面積当たりの発熱量が、前記近位領域にある前記外周発光素子の合計発熱量を前記近位領域の面積で割った面積当たりの発熱量に比べて小さいランプ。
  2. 前記遠位領域にある前記外周発光素子の数を前記遠位領域の外周面の面積で割った配置密度が、前記近位領域にある前記外周発光素子の数を前記近位領域の外周面の面積で割った配置密度に比べて低い請求項1に記載のランプ。
  3. 前記外周発光素子の配置密度がランプ基端側からランプ先端側に向かって低下する請求項2に記載のランプ。
  4. ランプ点灯時において、前記遠位領域にある前記外周発光素子の各々の電流値を算術平均した平均電流値が、前記近位領域にある前記外周発光素子の各々の電流値を算術平均した平均電流値に比べて低い請求項1に記載のランプ。
  5. 前記遠位領域にある前記外周発光素子の数を前記遠位領域の外周面の面積で割った配置密度が、前記近位領域にある前記外周発光素子の数を前記近位領域の外周面の面積で割った配置密度に実質的に等しい請求項4に記載のランプ。
  6. 前記ヒートシンクの最外周部と前記ランプ中心軸との距離は、前記柱状部の外周面と前記ランプ中心軸との距離より大きい請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のランプ。
  7. 複数の前記外周発光素子が前記ランプ中心軸に平行に並ぶ列である軸方向列を複数備え、
    複数の前記軸方向列が前記柱状部の周方向に沿って等間隔に位置する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のランプ。
  8. 前記ランプ中心軸の方向に関して異なる位置にある、隣接する二つの前記外周発光素子において、一方の前記外周発光素子の位置に対し、他方の前記外周発光素子の位置が、前記柱状部の周方向に関して異なる位置である請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のランプ。
  9. 複数の前記外周発光素子が前記柱状部の周方向に沿って並ぶ列である周方向列を複数備え、
    前記ランプ中心軸の方向に隣り合う二つの前記周方向列において、一方の前記周方向列の前記外周発光素子の位置に対し、他方の前記周方向列の前記外周発光素子の位置が、前記柱状部の周方向に関して異なる位置である請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のランプ。
  10. 前記柱状部のランプ先端側の面に配置された少なくとも一つの端面発光素子を備える請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のランプ。
  11. 前記外周発光素子の熱を熱伝導により前記ヒートシンクへ伝える熱伝導部を備える請求項1から請求項10のいずれか一項に記載のランプ。
  12. 前記柱状部を挿入可能な開口をランプ基端側に有する透光性カバーと、
    前記柱状部及び前記ヒートシンクを含むランプ本体に対して前記透光性カバーがランプ先端方向へ移動することを制限可能な抜け止め部と、
    を備え、
    前記透光性カバーは、前記柱状部を覆う筒状部と、前記筒状部に対してランプ基端側にある基部とを備え、
    前記透光性カバーの前記基部は、前記筒状部の外周面の位置よりもランプ径方向外方の位置へ突出する突出部を備え、
    前記抜け止め部は、前記透光性カバーの前記基部の外側に位置し、
    前記抜け止め部の一部を形成する第一部材と、前記抜け止め部の他の一部を形成する第二部材とを少なくとも含む複数の部材を組み合わせた組立体により前記抜け止め部が形成され、
    前記複数の部材は、実質的に剛体である請求項1から請求項11のいずれか一項に記載のランプ。
  13. 前記複数の部材のうちの少なくとも一つは、前記ヒートシンクの少なくとも一部を形成する請求項12に記載のランプ。
  14. 前記透光性カバーを内側に通す抜け止めリングが前記複数の部材のうちに含まれ、
    前記透光性カバーの前記基部及び前記抜け止めリングの形状は、前記透光性カバーの前記基部が前記抜け止めリングを通り抜けできない形状である請求項12または請求項13に記載のランプ。
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