JP6405801B2 - 照明ランプ及び照明装置 - Google Patents

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Description

本発明は照明ランプに関し、特に光源を点灯させる点灯装置の異常状態を報知する技術に関する。
従来、長期間の使用による不具合の発生前に確実に報知を行うことができ、且つ、報知開始時の照明効果の変化が比較的に小さい照明装置及びそれを用いた照明器具がある(例えば、特許文献1参照)。
そして、従来、発光部やその点灯装置などに故障が発生しても、応急対応により照明を継続することが可能であるとともに、構造が簡単で、大形化を回避し、しかも比較的安価な発光ダイオード照明装置がある(例えば、特許文献2参照)。
特許文献1には、複数個の光源をそれぞれ点灯させる照明装置であって、光源の少なくとも1個ずつに対応付けられるとともに対応する光源に対し少なくとも電力供給のオンオフ切替を行う複数個の光源駆動部と、少なくとも光源のうち1個以上が点灯している期間には単調に増加する累積損耗量を計測し、光源駆動部に一対一に対応する複数個の寿命閾値と累積損耗量とを比較するとともに、累積損耗量が上回った寿命閾値に対応する光源駆動部に対し、それぞれ光源の点灯状態を変化させるように制御を行うことで段階的な報知を行う制御部とを備える照明装置の技術が開示されている。
特許文献2には、多数の発光ダイオードが配列してその全体の点灯時に所定の全体時配光パターンが形成されるとともに、発光ダイオードが2つ以上に区分され、かつ、それぞれの区分単位の点灯時に上記所定の全体時配光パターンと相似な区分時配光パターンを形成するように構成された発光部と;発光部の発光ダイオードを区分単位で独立して点灯するように配設された2組以上の区分発光ダイオード点灯装置と;を具備している発光ダイオード照明装置の技術が開示されている。
特開2012−094267号公報 特開2004−355869号公報
しかしながら、特許文献1に記載されている技術は、光源の点灯状態を周期的に変化させるように(すなわちフリッカを伴う)制御を行うため、不快感や不安感を伴う照明空間となる。また、光源駆動部の累積消耗量が寿命閾値を上回る場合の課題は解決できない。
そして、特許文献2に記載されている技術は、発光部やその点灯装置などに故障が発生しても、応急対応により照明を継続することが要求されるスタジオ用の照明装置を想定したものであり、発光ダイオードが2つ以上に区分され、発光ダイオードを区分単位で独立して点灯するように配設された2組以上の区分発光ダイオード点灯装置を備えているので、一般に使用される照明装置としては、構造が複雑で、照明装置の大形化を招き、しかも照明装置が高価なものになってしまうという課題がある。
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、小型かつ簡素な構成により、光源を点灯させる点灯装置の異常状態を、不快感や不安感を伴わず、安全に報知させることができる照明ランプ及び照明装置を提供することである。
本発明の一の態様に係る照明ランプは、外部電源(9)から入力された交流電力を第1点灯電力に変換するとともに第1点灯電力を第1出力経路(63)に出力する直流電源装置(270)と、交流電力の電流を制限することによって第2点灯電力を生成するとともに前記第2点灯電力を第2出力経路(64)に出力する電流制限装置(280)と、を有した点灯装置(27)と、第1点灯電力が第1出力経路(63)を経由して供給されることによって点灯する第1光源回路(251)と、第2点灯電力が第2出力経路(64)経由して供給されることによって点灯する第2光源回路(252)を、有した光源装置(250)とを備える。
本発明によれば、小型かつ簡素な構成により、光源を点灯させる点灯装置の異常状態を、不快感や不安感を伴わず、安全に報知させることができる照明ランプ及び照明装置を提供できる。
実施の形態1の照明ランプのブロック図である。 実施の形態1の照明ランプの回路図である。 実施の形態1の照明ランプの電流制限装置の変形例を示す図である。 実施の形態1の照明ランプの動作を説明するタイミングチャートである。 実施の形態1の照明ランプの外観図である。 実施の形態1の照明ランプの光源装置及び金属筐体の斜視図である。 実施の形態1の照明ランプの光源装置の斜視図である。 実施の形態1の照明ランプの金属筐体の斜視図である。 実施の形態1の照明ランプのカバーの斜視図である。 実施の形態1の照明ランプの樹脂筐体の斜視図である。 実施の形態1の照明ランプの蓋部の斜視図である。 実施の形態2の照明ランプのブロック図である。 実施の形態2の照明ランプの回路図である。 実施の形態3の照明ランプの光源装置及び金属筐体の斜視図である。 実施の形態4の照明装置を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一又は相当する部分については、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった配置や向き等は、説明の便宜上、そのように記しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。装置、器具、部品等の構成について、その材質、形状、大きさ等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。
実施の形態1.
図1から図10を参照して、実施の形態1について説明する。
図1は、実施の形態1に係る照明ランプの全体構成の一例を示すブロック図である。
(照明ランプの概要)
図1に示すように、照明ランプ1には、外部電源9が接続されている。詳しくは、外部電源9のL側の経路は、照明ランプ1の第1端子410に接続されており、外部電源9のN側の経路は、照明ランプ1の第2端子411に接続されている。
照明ランプ1は、点灯装置(電力変換装置)27、光源装置(光源モジュール)25を有している。点灯装置(電力変換装置)27の第1端子600は、第1入力線(第1給電線)610を介して照明ランプ1の第1端子410と接続されており、点灯装置(電力変換装置)27の第2端子601は、第2入力線(第2給電線)611を介して照明ランプ1の第2端子411と接続されている。また、点灯装置(電力変換装置)27の第3端子602は、第1出力線630を介して光源装置(光源モジュール)25の第1端子256と接続されており、点灯装置(電力変換装置)27の第4端子603は、第2出力線631を介して光源装置(光源モジュール)25の第2端子257と接続されている。さらに、点灯装置(電力変換装置)27の第5端子604は、第3出力線640を介して光源装置(光源モジュール)25の第3端子258と接続されており、点灯装置(電力変換装置)27の第6端子605は、第4出力線641を介して光源装置(光源モジュール)25の第4端子259と接続されている。
このように接続された照明ランプ1は、外部電源9の一例である商用交流電源Vacから交流電力の供給を受けて、光源装置25が有する光源素子を点灯させる。なお、本実施の形態において、光源素子は発光ダイオード(以下LED)を用いるが、これに限らず、有機EL、レーザダイオード等の光源素子を用いることができる。
点灯装置27は、電力遮断装置290、直流電源装置270、電流制限装置280を有している。
電力遮断装置290は、直流電源装置270又は光源装置25の第1光源回路250cに何らかの異常が発生した場合に、直流電源装置270に対する商用交流電源Vacからの交流電力の供給を停止(遮断)する機能を有する。電力遮断装置290は、第2入力線611と接続される経路に設けられているが、第1入力線610と接続される経路に設けられてもよいし、第1入力線610及び第2入力線611に設けられてもよい。
直流電源装置270は、商用交流電源Vacから入力された交流電力を、光源装置25に供給する第1点灯電力(以下、直流電力ともいう)に変換する。光源装置25が有する第1光源素子(以下、第1LEDともいう)250(後述)は、直流電源装置270によって変換された直流電力の供給を受けて点灯(発光)する。
直流電源装置270は、フィルタ回路271、整流回路272、平滑回路273、スイッチング回路274、直流電力出力回路275、制御回路276を有する。直流電源装置270は、商用交流電源Vacから交流電力が入力されると起動し、交流電力を直流電力に変換する変換動作を行う。本実施の形態における、直流電力とは、光源装置25に直流電流を供給するための電力である。
フィルタ回路271は、第1入力線610、第2入力線611を有する入力経路61によって、商用交流電源Vacと接続されている。但し、第1入力線610、第2入力線611のいずれかには、電力遮断装置290が設けられている。フィルタ回路271は、第1入力線610、第2入力線620を経由して、照明ランプ1に流入したり、照明ランプ1か流出したりするノイズ成分を、除去又は抑制する機能を有する。これによって、直流電源装置270がノイズ成分による誤動作又は損傷に至ることを防止できる。
整流回路272は、フィルタ回路271、平滑回路273に接続されている。整流回路272は、商用交流電源Vacからフィルタ回路271を経由して入力された交流電力を整流して平滑回路273と接続された経路に出力する。交流電力は、例えば、周波数が50〔Hz〕〜60〔Hz〕の単相で、実効電圧は85〔V〕〜265〔V〕である。
平滑回路273は、整流回路272、スイッチング回路274に接続されている。平滑回路273は、整流回路272から出力される整流された電力を平滑し、脈流を生成してスイッチング回路274と接続された経路に出力する。
スイッチング回路274は、平滑回路273、直流電力出力回路275、制御回路276に接続されている。スイッチング回路274は、電力変換回路の一例である。スイッチング回路274は、降圧型のDC−DCコンバータを構成している。スイッチング回路274は、平滑回路273から出力された脈流に対して、制御回路276(後述)から入力される制御指令に基づいて定電流制御を行い、直流電力出力回路275と接続された経路に出力する。
直流電力出力回路275は、スイッチング回路274、光源装置25の第1光源回路250c、制御回路276に接続されている。直流電力出力回路275は、スイッチング回路274から出力された定電流制御が行われた脈流を平滑して、光源装置25の第1光源回路250cと接続された経路に出力する。そして、第1点灯電力として、第1出力経路63から第1光源回路(第1LED回路)250cに供給される。
制御回路276は、制御回路276は、直流電力出力回路275と光源装置25の第1光源回路250cとを接続する第1出力経路61、スイッチング回路274に接続されている。制御回路276は、第1光源回路250cに供給される(第1光源回路250cに流れる)電流を監視するとともに、監視結果に基づいて、第1光源回路250cに定電流が供給されるように、スイッチング回路274と接続された経路に制御指令を出力する。
電流制限装置280は、商用交流電源Vacから入力された交流電力の電流を制限(減流)し、光源装置25に供給する電力に変換する。光源装置25が有する第2光源素子(以下、第2LEDともいう)251(後述)は、電流制限装置280によって電流を制限された交流電力の供給を受けて点灯(発光)する。
第2LED(251)は、第2光源回路251cを構成する。
電流制限装置280は、商用交流電源Vacと直流電源装置270とを接続する入力経路61、光源装置25の第2光源回路251cに接続されている。ここで、電流制限装置280は、第1入力線610、第2入力線611に接続されている電力遮断装置290よりも商用交流電源Vac側の入力経路61に接続される。
電流を制限された交流電力は、第2点灯電力として、第2出力経路64から第2光源回路(第2LED回路)251cに供給される。本実施の形態における、交流電力とは、光源装置25に交流電流を供給するための電力である。
第2光源回路251cに供給される交流電力の周波数は外部電源(9)から供給される交流電力の周波数と等しくなる。
電力制限装置280で電力が制限されるため第2光源回路251cに供給される第2点灯電力は第1光源回路250cに供給される第1点灯電力よりも小さくなる。
光源装置25は、第1光源回路(第1LED回路)250c、第2光源回路(第2LED回路)251cを有する。第1光源回路(第1LED回路)250cは、第1の光源素子である第1LED(250)を有し、第2光源回路(第2LED回路)251cは、第2の光源素子である第2LED(251)を有する。ここで、第1LED(250)は、直流電力が供給されることによって点灯(発光)する直流駆動LEDであり、第2LED(251)は、交流電力が供給されても点灯(発光)できる交流駆動LEDである。光源装置25は、例えば、光源基板254(後述)に、第1LED(250)及び第2LED(251)が実装されたモジュールである。
点灯装置27と光源装置25とは、第1出力経路63(第1出力線630、第2出力線631)及び第2出力経路64(第3出力線640、第4出力線641)によって接続されている。
点灯装置27の直流電源装置270において、交流電力から直流変換された電力は、第1出力経路63を経由して光源装置25が有する第1光源回路250cに入力され、第1光源回路250cが有する直流駆動LEDである第1LED(250)を点灯(発光)させる。
そして、点灯装置27の電流制限装置280において、交流のまま電流が制限(減流)された電力は、第2出力経路64を経由して光源装置25が有する第2光源回路251cに入力され、第2光源回路251cが有する交流駆動LEDである第2LED(251)を点灯(発光)させる。
このように、光源装置25の第1光源回路250c、第2光源回路251cに供給される電力は、点灯装置27において別々に生成され、点灯装置27から独立した別々の経路から供給される。
図2は、実施の形態1に係る照明ランプの全体構成の一例を示す回路図である。
(電力遮断装置)
電力遮断装置290は、例えば、過電流が流れると溶断するヒューズF1を用いた電力遮断回路291である。直流電源装置270又は光源装置25の第1光源回路250cに何らかの異常が発生した場合に、ヒューズF1に過電流が流れるとヒューズF1は溶断し、商用交流電源Vacから直流電源装置270に対する交流電力の供給経路が開放状態となる。これによって、商用交流電源Vacから直流電源装置270に対する交流電力の供給が停止(遮断)する。
電力遮断回路291は、ヒューズF1以外の電子部品や回路で構成されてもよい。また、電力遮断回路291は、第2入力線611と接続される経路に設けられているが、第1入力線610と接続される経路に設けられてもよいし、第1入力線610及び第2入力線611に設けられてもよい。
(直流電源装置)
直流電源装置270は、交流電力を直流電力に変換するとともに、光源装置25の、第1LED(250)からなる第1光源回路250cに、安定した直流電流を供給する機能を有する。
直流電源装置270は、例えば、抵抗R1とコンデンサC1とからなるフィルタ回路271と、ブリッジダイオードD1からなる整流回路272と、コイルL1とコンデンサC2とからなる平滑回路273と、電界効果トランジスタ(以下、FET)Q1をスイッチング素子として用いるスイッチング回路274と、ダイオードD2、コイルL2、コンデンサC3からなる直流電力出力回路275と、電流検出抵抗R4、波形生成器279、比較器(コンパレータ)278、増幅器277等からなる制御回路276とを有する。
直流電源装置270は、以下の動作を行う。
直流電源装置270に、外部電源9である商用交流電源Vacから交流電力が入力されると、フィルタ回路271、整流回路272を経由して、平滑回路273から商用交流リップル成分を含む脈流が出力される。
この脈流がスイッチング回路274に入力されると、スイッチング回路274のFET(Q1)は、制御回路276から出力される制御指令に基づいて脈流に対する降圧制御を行い、第1光源回路250cに供給する直流電力(定電流)を生成する。
スイッチング回路274のFET(Q1)は、商用交流の周波数より高い周波数でスイッチング動作(ON/OFFの繰り返し動作)を行い、ONデューティに比例した直流電力(定電流)を生成する。FET(Q1)のスイッチング周波数は、数十〔kHz〕以上の高周波であり、例えば、40〔kHz〕〜150〔kHz〕の範囲で設計仕様に応じた周波数が選択される。
そして、FET(Q1)は、制御回路276から出力される制御指令に基づいて脈流に対する定電流制御を行い、第1光源回路250cに対して制御指令に対応した略一定の大きさの定電流を供給する。
制御回路276の電流検出抵抗R4は、FET(Q1)がON状態のときにFET(Q1)のドレイン(D)−ソース(S)間に流れるON電流を検出する。制御回路276は、電流検出抵抗R4によって検出されたON電流の積分処理を行う。制御回路276の波形生成器279は、例えば三角波信号を生成して出力する。積分されたON電流は、波形生成器279によって生成される三角波信号とともに比較器278に入力される。
比較器278は、比較結果に基づいてONデューティが変化するように、例えば、パルス幅変調(PWM)されたパルス信号を出力する。ONデューティは、スイッチング回路274のFET(Q1)が降圧制御や定電流制御を行うための制御指令であり、ONデューティが変化するようにパルス幅変調(PWM)されたパルス信号は制御指令信号である。ONデューティは、例えば、5〔%〕〜100〔%〕までの範囲で変化させることができる。
スイッチング回路274のFET(Q1)は、制御指令信号であるパルス幅変調(PWM)されたパルス信号が入力されると、スイッチング動作(ON/OFFの繰り返し動作)を行う。
FET(Q1)がONのときは、『平滑回路273 → 第1光源回路250c(第1LED(250)) → コイルL2 → FET(Q1) → 電流検出抵抗R4』の経路で直流電流が流れる。
一方、FET(Q1)がOFFのときは、コイルL2が電力供給源となって、『コイルL2 → ダイオードD2 → 第1光源回路250c(第1LED(250))』の経路で直流電流が流れる。
このようにして、FET(Q1)のON/OFFの状態に関わらず、第1光源回路250c(第1LED(250))には継続的に直流電流が流れるため、第1LED(250)の点灯(発光)は間欠することなく継続する。
制御回路276は、予め設定された目標電流値とFET(Q1)に流れるON電流との比較結果に基づいて、制御指令であるONデューティを変化させてもよい。
制御回路276は、マイクロコンピュータなどを用いて構成してもよい。
制御回路276は、マイクロコンピュータなどを用いた演算処理結果に基づいて、制御指令であるONデューティを変化させてもよい。
なお、ONデューティを変化は、FET(Q1)のスイッチング周波数を一定にして変化させてもよいし、FET(Q1)のスイッチング周波数を変化させる周波数変調(PFM)と組み合せて変化させてもよい。すなわち、FET(Q1)のON時間、OFF時間のいずれかが固定されてONデューティを変化させてもよいし、FET(Q1)のON時間とOFF時間との両方が固定されずにONデューティを変化させてもよい。
本実施の形態における、直流電源装置270は、全体として降圧型のDC−DCコンバータを構成しているが、このタイプに限定されない。
また、フィルタ回路271、整流回路272、平滑回路273、スイッチング回路274、直流電力出力回路275は、図示されている構成に限定されず、照明ランプ1の仕様に応じた他の構成としてもよい。
フィルタ回路271の入力端には、過電圧から直流電源装置270を保護するために、バリスタ等の部品を配置してもよい。
(電流制限装置)
電流制限装置280は、直流電源装置270よりも長い動作寿命を有するように構成される。このため、電流制限装置280は、直流電源装置270よりも少ない部品によって構成される。そして、電流制限装置280は、部品をはんだ付けなどで電気接続する箇所を、直流電源装置270より少なくなるように構成される。
電流制限装置280は、例えば、電流制限抵抗R7とヒューズF2とからなる電流制限回路281を有する。電流制限回路281は、外部電源9と直流電源装置270とを繋ぐ経路上の、入力経路61と電力遮断装置291との間の両極から分岐した経路上に配置される。
詳しくは、電流制限抵抗R7は、第2端子Ts2(286)と第3端子Ts3(288)とを繋ぐ経路上に配置され、ヒューズF2は、第2端子Ts2(287)と第4端子Ts4(289)とを繋ぐ経路上に配置されている。すなわち、ヒューズF2はN極側の入力経路に、電流制限抵抗R7はL極側の入力経路に配置されている。
電流制限抵抗R7は、第2光源回路251cに供給される交流電流を所定の値に設定する機能を有する。
詳しくは、電流制限装置280に、外部電源9である商用交流電源Vacから交流電力が入力されると、電源制限抵抗R7は、光源装置25の第2光源回路251cが有する第2LED(251)の点灯(発光)に必要な交流電流を生成して出力する。
このように、電流制限装置280は、直流電源装置270よりも少ない部品によって構
成されたので、電流制限装置280の理論上の故障確は、直流電源装置270よりも低
い確率に留めることができる。
このため、特に、照明対象空間に一台のみの照明装置(照明ランプ)が設置される場合には、万が一、動作寿命を超えた直流電源装置270が故障に至り、第1光源回路250cの第1LED(250)が不点灯となっても、電流制限装置280から交流電力の供給を受けた第2光源回路251cの第2LED(251)の点灯状態が維持されるため、照明対象空間内で完全に視界を失われるおそれがなく最低限の視界を確保できる。また、照明対象空間が完全な不点灯状態にならないため、心理的な不安を軽減することができる。
第2LED(251)は、正負いずれの極性の電流も流すことができる。つまり、交流電力が供給されても点灯(発光)できる交流駆動LEDである。ため、第2LED(251)に電力を供給するための回路は、交流電力を直流電力に変換するための冗長な構成は必要とせず、電流の制限のみを行う簡素な構成で実現できる。これによって、材料コストの抑制や製造品質の向上ができる。
なお、本実施の形態1において、第2LED(251)は電流が互いに逆向きに流れる2個のLEDが並列に接続されて構成されている。第2LED(251)を構成するLEDの数は2個に限定されず、電流が互いに逆向きに流れる構成であれば3個以上であってもよい。
また、第2LED(251)は、その目的から第1LED(250)よりも数量を少なくすることができるので、これに伴い第2LED(251)の数量なくなると、電流制限抵抗R7に要求される定格値が緩和され、材料コストをさらに抑制することができる。
ヒューズF2は過電流保護素子であって、異常な電流が流れた場合に、これを検出して、第2光源回路251cに供給される電流を停止させることができる。
詳しくは、電流制限装置280又は光源装置25の第2光源回路251cに何らかの異常が発生し、ヒューズF2に異常な電流(過電流)が流れると、ヒューズF2が溶断し商用交流電源Vacから電流制限装置280に対する交流電力の供給経路が開放状態となる。これによって、商用交流電源Vacから電流制限装置280及び第2光源回路251cに対する交流電力の供給が停止(遮断)する。
この結果、第2光源回路251cに異常な電流が流れても、即時に電流の供給を停止させることができるので、照明ランプ1が取り付けられた照明器具7(後述)や、照明器具7に電力を供給する設備などを、保護することができる。
なお、本実施の形態における点灯装置270は、性能向上のために、図1、2に記載していない力率改善回路や過電圧保護回路等の構成要素を適宜加えてもよい。
(光源装置)
光源装置25は、第1光源回路(第1LED回路)250c、第2光源回路(第2LED回路)251cを有する。第1光源回路(第1LED回路)250cは、第1の光源素子である第1LED(250)を有し、第2光源回路(第2LED回路)251cは、第2の光源素子である第2LED(251)を有する。第1LED(250)は直流電力が供給されることによって点灯(発光)する直流駆動LEDであり、第2LED(251)は交流電力が供給されても点灯(発光)する交流駆動が可能な交流駆動LEDである。
本実施の形態において、光源装置25は、1枚の光源基板254に、12個の第1LED(250)と1個の第2LED(251)を実装されている(図6などを参照)が、光源基板254、第1LED(250)及び第2LED(251)の員数はこれに限定されない。また、複数のLEDを用いて光源回路を用いる場合の接続方法は、直列接続、並列接続、これらを組み合せた直並列接続のいずれでもよい。
(電流制限装置の変形例)
本実施の形態における、電流制限装置の変形例を説明する。
図3は、実施の形態1に係る照明ランプの電流制限装置の変形例を示す図である。
図3(a)は、実施の形態1の第1変形例である電流制限装置280aの回路図である。電流制限装置280aは、ヒューズF2と電流制限抵抗R7とからなる電流制限回路281aを有する。電流制限回路281aは、実施の形態1と同様に、外部電源9と直流電源装置270とを繋ぐ経路上の、入力経路61と電力遮断装置291との間の両極から分岐した経路上に配置される。ヒューズF2が第1端子Ts1(286)と第3端子Ts3(288)とを繋ぐ経路上に配置されている点と、電流制限抵抗R7が第2端子Ts2(287)と第4端子Ts4(289)とを繋ぐ経路上に配置されている点とが、実施の形態1と異なる。すなわち、第1変形例である電流制限装置280a(電流制限回路281a)において、ヒューズF2はL極側の入力経路に、電流制限抵抗R7はN極側の入力経路に配置されている。
図3(b)は、実施の形態1の第2変形例である電流制限装置280bの回路図である。電流制限装置280bは、ヒューズF2と電流制限可変抵抗VR1とからなる電流制限回路281bを有する。電流制限可変抵抗VR1は、実施の形態1における電流制限抵抗R7を置換えたものであって、部品(抵抗)を交換することなく、第2光源回路251cに供給される電流を調整することができる。つまり、製品仕様によって第2光源回路251cに供給される電流が異なる場合に、電流制限可変抵抗VR1を調整することのみによって、多様な製品仕様に応じた電流を設定することができる。
なお、ヒューズF2が第1端子Ts1(286)と第3端子Ts3(288)とを繋ぐ経路上に配置され、電流制限可変抵抗VR1が第2端子Ts2(287)と第4端子Ts4(289)とを繋ぐ経路上に配置されてもよい。
図3(c)は、実施の形態1の第3変形例である電流制限装置280cの回路図である。電流制限装置280cは、ヒューズF2と電流制限抵抗R7とからなる電流制限回路281cを有する。電流制限回路281cは、ヒューズF2と電流制限抵抗R7とが直列に接続されて、第1端子Ts1(286)と第3端子Ts3(288)とを繋ぐ経路上に配置されている点と、第2端子Ts2(287)と第4端子Ts4(289)とが直接繋がっている点とが、実施の形態1と異なる。
なお、図3(c)に例示した電流制限回路281cは、ヒューズF2が第1端子Ts1(286)側に配置され、電流制限抵抗R7が第3端子Ts3(288)側に配置されているが、ヒューズF2が第1端子Ts3(288)側に配置され、電流制限抵抗R7が第3端子Ts3(288)側に配置されてもよい。
また、電流制限回路281cは、第2端子Ts2(287)と第4端子Ts4(289)とを繋ぐ経路上に配置されてもよい。
図3(d)は、実施の形態1の第4変形例である電流制限装置280dの回路図である。電流制限装置280dは、温度ヒューズTH1と電流制限抵抗R7とからなる電流制限回路281dを有する。温度ヒューズTH1は、実施の形態1の第2変形例におけるヒューズF2を置換えたものであって、異常な電流が流れた場合の異常な温度上昇を検出して、第2光源回路251cに供給される電流を停止させることができる。つまり、第2光源回路251cに異常な電流が流れても、即時に電流の供給を停止させることができるので、照明ランプ1が取り付けられた照明器具7(後述)や、照明器具7に電力を供給する設備などを、保護することができる。
なお、図3(d)に例示した電流制限回路281dは、温度ヒューズTH1が第1端子Ts1(286)側に配置され、電流制限抵抗R7が第3端子Ts3(288)側に配置されているが、温度ヒューズTH1が第1端子Ts3(288)側に配置され、電流制限抵抗R7が第3端子Ts3(288)側に配置されてもよい。
また、電流制限回路281dは、第2端子Ts2(287)と第4端子Ts4(289)とを繋ぐ経路上に配置されてもよい。
実施の形態1及び実施の形態1の第1変形例〜第4変形例において、電流制限装置が有するヒューズF2、温度ヒューズTHなどの過電流保護素子は、例示したものに限定されない。また、これらの過電流保護素子は、自己復帰可能なリセッタブルタイプの素子が用いられてもよい
図3(e)は、実施の形態1の第5変形例である電流制限装置280eの回路図である。電流制限装置280dは、電流制限抵抗R7のみからなる電流制限回路281eを有する。
第2光源回路251cに異常な電流が流れた場合に、第2光源回路251cに供給される電流を停止させることができる手段を有する場合には、電流制限装置280eのように電流を停止させる手段を備えない構成としてもよい。これによって、照明ランプ1は低コスト化と小型化との効果を奏する。
(照明ランプの動作)
図4は、実施の形態1に係る照明ランプの動作を説明するタイミングチャートである。図4(a)は、照明ランプ1の設計寿命近傍の期間における、直流電源装置の動作状態を模式的に示した図である。図4(b)は、直流電源装置が正常に動作している期間における、第1点灯電力及び第2点灯電力の供給パターンを模式的に示した図である。図4(c)は、直流電源装置が正常に動作しない(動作不良の)期間における、第1点灯電力及び第2点灯電力の供給パターンを模式的に示した図である。
一般に、照明ランプには設計上の動作寿命があり、図4(a)に示すように、設計寿命を超えない期間において、照明ランプ1の直流電源装置270は正常に動作している。これに対して、設計寿命を超えた期間において、照明ランプ1の直流電源装置270は正常に動作しない可能性がある。
ここで、直流電源装置270が正常に動作しない状態とは、光源装置25の第1光源回路(第1LED回路)250cに対して、第1点灯電力である直流電力が正常に供給できていない状態であり、その典型例は、第1光源回路(第1LED回路)250cに対して、第1点灯電力である直流電力が供給されずに、第1光源回路(第1LED回路)250cの第1LED(250)が点灯(発光)していない状態である。
図4(b)に示すように、照明ランプ1の直流電源装置270が正常に動作する期間において、壁スイッチ(図示しない)などを用いて、外部から照明ランプ1に対する商用電力Vacの供給が開始されると(時刻T1、T3)、直流電源装置270は正常に第1点灯電力である直流電力を生成して出力する。そして第1点灯電力である直流電力の供給を受けた第1光源回路(第1LED回路)250cの第1LED(250)は正常に点灯(発光)する。また、電流制限装置280は正常に第2点灯電力である交流電力を生成して出力する。そして第2点灯電力である交流流電力の供給を受けた第2光源回路(第2LED回路)251cの第2LED(251)は正常に点灯(発光)する。第1LED(250)及び第2LED(251)の正常な点灯(発光)は、壁スイッチ(図示しない)などを用いて、外部から照明ランプ1に対する商用電力Vacの供給が停止されるまで継続する。
照明ランプ1の直流電源装置270が正常に動作する期間において、壁スイッチ(図示しない)などを用いて外部から照明ランプ1に対する商用電力Vacを供給が停止されると(時刻T2)、直流電源装置270は(正常に)動作を停止し、第1点灯電力である直流電力の出力が停止する。そして第1点灯電力である直流電力の供給を受けない第1光源回路(第1LED回路)250cの第1LED(250)は正常に消灯する。また、電流制限装置280は(正常に)動作を停止し、第2点灯電力である交流電力の出力が停止する。そして第2点灯電力である交流流電力の供給を受けない第2光源回路(第2LED回路)251cの第2LED(251)は正常に消灯する。
図4(c)に示すように、照明ランプ1の直流電源装置270が正常に動作しない期間において、壁スイッチ(図示しない)などを用いて、外部から照明ランプ1に対する商用電力Vacの供給が開始されると(時刻T4、T6)、直流電源装置270は第1点灯電力である直流電力を生成したり出力したりすることができない。そして外部から照明ランプ1に対する商用電力Vacが供給されているにも関わらず、第1点灯電力である直流電力の供給を受けられない第1光源回路(第1LED回路)250cの第1LED(250)は消灯したままとなる。このとき、電流制限装置280は正常に第2点灯電力である交流電力を生成して出力する。そして第2点灯電力である交流電力の供給を受けた第2光源回路(第2LED回路)251cの第2LED(251)は正常に点灯(発光)する。つまり、第2LED(251)のみが壁スイッチ(図示しない)などを用いて、外部から照明ランプ1に対する商用電力Vacの供給が停止されるまで、正常な点灯(発光)継続する。
照明ランプ1の直流電源装置270が正常に動作しない期間において、壁スイッチ(図示しない)などを用いて外部から照明ランプ1に対する商用電力Vacを供給が停止されると(時刻T5)、直流電源装置270は引続き動作を停止し、第1点灯電力である直流電力の出力も引続き停止する。そして第1点灯電力である直流電力の供給を受けない第1光源回路(第1LED回路)250cの第1LED(250)は引続き消灯する。また、電流制限装置280は(正常に)動作を停止し、第2点灯電力である交流電力の出力が停止する。そして第2点灯電力である交流流電力の供給を受けない第2光源回路(第2LED回路)251cの第2LED(251)は正常に消灯する。
このように、照明ランプ1は、光源装置25の第1光源回路250c、第2光源回路251cに供給される電力が、点灯装置27において別々に生成され、点灯装置27から独立した別々の経路から供給されるので、直流電源装置270が正常に動作しない期間において、直流電源装置270が正常に動作しない点灯装置27の異常状態を確実に報知させることができる。
(照明ランプの構造)
図5は、実施の形態1に係る照明ランプ1の外観図である。
図5に示すように、照明ランプ1は、カバー5、金属筐体2、樹脂筐体3、口金4を備える。照明ランプ1は、例えば、電球形LEDランプである。
カバー5は、光源を覆うカバーの例である。金属筐体2は、上方の端部に光源基板に光源素子が実装された光源装置25が取り付けられるとともに、樹脂筐体3の少なくとも一部とを収容する筐体の例である。金属筐体2は、放熱部材を兼ねている。樹脂筐体3は、光源を点灯する点灯装置27を収納する筐体(収納部材)の例である。カバー5、金属筐体2、樹脂筐体3の詳細については後述する。
口金4は、樹脂筐体3の下方の端部に取り付けられる。口金4は、例えば、外部の商用電源に電気接続されるとともに、樹脂筐体3に収納された点灯装置27に電気接続され、点灯装置27に電力を供給する。
図6は、実施の形態1に係る照明ランプの光源装置及び金属筐体の斜視図である。
図6に示すように、金属筐体2には、光源基板(LED基板)254が取り付けられる。光源基板254は、基板締結用ねじ26を用いて、金属筐体2の空洞227に収納される樹脂筐体3(後述)と締結される。光源基板254には、第1光源素子である第1LED(250)と第2光源素子である第2LED(251)とが実装される。
ここで、第1LED(250)は、直流電力が供給されることによって点灯(発光)する直流駆動LEDである。また、第2LED(251)は、交流電力が供給されても点灯(発光)できる交流駆動LEDである。
光源装置25は、光源基板254に第1光源素子である第1LED(250)及び第2光源素子である第2LED(251)が実装された構成の一例であり、発光ダイオード以外の光源素子に置き換えられた第1光源素子及び第2光源素子が、光源基板254に実装されてもよい。発光ダイオード以外の光源素子としては、例えば、レーザダイオード、有機ELなどの光源素子を用いることができる。
なお、図6には、第1LED(250)及び第2LED(251)を、いすれも面実装タイプのパッケージ部品として例示しているが、これに限定されるものではない。
光源基板254と金属筐体2との密着性を上げて、第1LED(250)、第2LED(251)等の動作熱を効率的に金属筐体2に伝達するために、光源基板254と金属筐体2との間に熱伝導性の樹脂を塗布してもよい。さらに、光源基板254と金属筐体2との接着強度を上げるために、接着部材を用いて光源基板254と金属筐体2とを接着固定してもよい。
光源基板254には、第1出力線630、第2出力線631、第3出力線640、第4出力線641がはんだ付けされる。第1出力線630及び第2出力線631は、樹脂筐体3に収納される点灯装置27と光源装置25とを電気接続する電線である。
詳しくは、第1出力線630及び第2出力線631は、点灯装置27が有する直流電源装置270が生成する直流電力を第1光源回路の第1LED(250)に供給するための第1出力経路63である。そして、第3出力線640及び第4出力線641は、点灯装置27が有する電流制限装置280が生成する交流電力を第2光源回路251cの第2LED(251)に供給するための第2出力経路64である。
なお、第1出力線630、第2出力線631、第3出力線640及び第4出力線641は、はんだ付け以外の接続方法によって電気接続されてもよい。
また、第1出力経路63及び第2出力経路64は、電線以外の部品を用いて点灯装置27と光源装置25との電気接続を行ってもよい。
図7は、実施の形態1に係る照明ランプの光源装置の斜視図である。
図7に示すように、光源装置25を構成する光源基板254は、円盤状の基板である。光源基板254の円形板面(第1LED(250)及び第2LED(251)の実装面)の中央部寄りに、点灯装置27と電気接続する電線等を通す第2基板孔253が形成される。光源基板254の円形板面の周縁近傍には、第2基板孔253を挟んで光源基板254の円形板面の径方向に並ぶように2つの第1基板孔252が形成される。2つの第1基板孔252は、金属筐体2のねじ挿通孔201(後述)と重なるように形成されており、第2基板孔253は、金属筐体2の電線挿通孔200(後述)と重なるように形成される。
光源基板254の周縁近傍には、12個の第1LED(250)が実装される。第1LED(250)は、2つの第1基板孔252を結ぶ直線(径)の両側に、6個ずつ配置される。光源基板254の円形板面の中央には、さらに、1個の第2LED(251)が実装される。
このように、第2LED(251)を取り囲むように第1LED(250)が実装されることにより、照明ランプ1が正常に点灯しているときに、交流駆動LEDである第2LED(251)が発光することによるフリッカなどの影響を緩和することができる。そして、照明ランプ1が正常に点灯しないときの、交流駆動LEDである第2LED(251)のみが発光することによる、異常状態の視認性に優れる。
第1LED(250)の個数及び第2LED(251)の個数は、光源基板254に実装される全ての第1LED(250)の点灯(発光)による光量(光束値)が、光源基板254に実装される全ての第2LED(251)の点灯(発光)による光量(光束値)以上となるように決定される。
好ましくは、第1LED(250)の個数及び第2LED(251)の個数は、第2LED(251)の光量(光束値)が、第1LED(250)の光量(光束値)に対して、5〜10〔%〕となるように決定される。
本実施の形態において、光源基板254に実装される第1LED(250)の個数は12個であり、第2LED(251)の個数は1個である。1個あたりの第1LED(250)及び第2LED(251)の光量(光束値)が同じであると仮定すると、第2LED(251)の光量(光束値)
は、第1LED(250)の光量(光束値)の約8.3〔%〕に相当する。
さらに好ましくは、第1LED(250)の個数及び第2LED(251)の個数は、照明ランプ1が正常に点灯しているときの、交流駆動LEDである第2LED(251)の発光によるフリッカなどの影響と、照明ランプ1が正常に点灯しないときの、交流駆動LEDである第2LED(251)のみの発光による点灯装置27の異常状態の視認性とのバランスを考慮して決定される。
なお、これに限らず、光源基板254の形状、第1LED(250)及び第2LED(251)の配置、個数等は適宜変更が可能である。
また、光源基板254には、第1LED(250)及び第2LED(251)の動作熱を効率よく金属筐体2に伝達するためにアルミベース基板が用いられるが、これ以外に、ガラス基板、ガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、コンポジット基板などを用いることができる。
図8は、実施の形態1に係る照明ランプの金属筐体の斜視図である。
図8に示すように、金属筐体2は、光源取付部20、フィン22、本体部24を備える。金属筐体2は、例えば、アルミニウム等の熱伝導性のよい金属、又は金属を含む材料で形成される。なお、熱伝導性のよい材料であれば、金属以外の材料を用いて構成してもよい。金属筐体2は、例えば、型抜き製法等により一体成形される。
本体部24は、下面側よりも上面側の面積が広い円錐台状である。なお、本体部24は、円錐台状に限らず、円柱状、楕円柱状、角柱状等の形状でもよい。
光源取付部20は、本体部24の上面(一方の端面)側に設けられる。光源取付部20には、光源装置25の光源基板254が取り付けられる。光源取付部20は、光源基板254に当接する円形の光源取付面202を有する。光源基板254は、第1LED(250)及び第2LED(251)が実装される実装面の裏面が光源取付面202と当接するように、光源取付面202に取付けられる。
光源取付面202の中央部には、点灯装置27と電気接続する電線等を通す電線挿通孔200が形成される。光源取付面202の円形板面の周縁近傍には、電線挿通孔200を挟んで円形の光源取付面202の径方向に並ぶように2つのねじ挿通孔201が形成される。2つのねじ挿通孔201は、光源基板254の2つの第1基板孔252と重なるように形成されており、電線挿通孔200は、光源基板254の第2基板孔253と重なるように形成されている。電線挿通孔200及び2つのねじ挿通孔201は、後述する空洞227と連通する。なお、光源取付面202は、円形に限らず、長方形、楕円形等でもよい。
光源基板254は、光源基板254の2つの第1基板孔252及び金属筐体2の2つのねじ挿通孔201(後述)に挿通され、樹脂筐体3の2つのボス部31(後述)にねじ込まれる2つの基板締結用ねじ26によって光源取付面202に固定される。
なお、光源取付面202と光源基板254の裏面との間には、熱伝導性や強固な接着性能を有する樹脂が塗布されてもよい。
光源取付部20の周囲には、カバー5を取り付けるための環状の取付溝21が形成される。取付溝21は、内周側の溝内周壁213、外周側の溝外周壁210、及び、溝内周壁213と溝外周壁210との間の溝底部212から形成される。溝外周壁210の上端縁の近傍には、溝外周壁210に沿って環状の係合凹部211が形成される。
フィン22は、金属筐体2の側面から複数立設する。フィン22は、本体部24の径方向外側に(放射状に)突出するように本体部24と一体成形される。フィン22は、例えば、等間隔に20枚設けられる。フィン22は、光源取付部20に取り付けられる光源基板254の熱(光源基板254に実装される第1LED(250)、第2LED(251)等が発する動作熱)を効率的に放熱し、第1LED(250)、第2LED(251)等の部品の、温度上昇による性能及び品質の劣化を抑制する。なお、フィン22の配置、枚数等は適宜変更可能である。
フィン22は、本体部24の上面(一方の端面)側から本体部24の下面(他方の端面)側に向かって、湾曲面220、連続面221を有する。湾曲面220は、本体部24の外側に凸状に湾曲する。連続面221は、湾曲面220に連続し、湾曲面220の最大高さより低くなっている。このように、本実施の形態では、フィン22の最大の高さが本体部24の外側に凸状の湾曲面220の最大高さとなっているため、照明ランプ1でカバー5から斜め下方に出射される光のほとんどがフィン22によって妨げられることなく外部に照射される。よって、照明ランプ1では、正常に点灯している状態、正常に点灯していない(第2LED(251)のみが点灯している)状態のいずれの状態であっても、広い配光角を得ることができる。
フィン22は、羽形状であり、湾曲面220が帯状の曲面、連続面221が帯状の曲面と帯状の傾斜平面とがつながった面、両側面が本体部24の側面から本体部24の外側に向かって延びる平面となっている。フィン22の側面は、輪郭が略「D」字状である。なお、連続面221は、曲面を含んでいなくてもよいし、逆に、全体が曲面であってもよい。また、連続面221は、傾斜しない平面(垂直平面)を含んでいてもよい。
フィン22の湾曲面220は、本体部24の側面の上端縁から、徐々に高くなるように湾曲して下方に延びていき、最大高さとなる部分で連続面221につながる。本実施の形態では、フィン22が本体部24の上端から設けられているため、放熱性が向上する。なお、湾曲面220は、本体部24の側面の上端縁より下の位置から形成されていてもよい。つまり、フィン22は、本体部24の上端より下の位置から設けられていてもよい。
フィン22の連続面221は、湾曲面220の最大高さ部分につながり、徐々に低くなるように傾斜して本体部24の側面の下端縁より上の位置まで延びる。本実施の形態では、フィン22の高さが下方に向かって徐々に低くなっているため、照明ランプ1を挿入するための開口部が狭い照明器具にも照明ランプ1を取り付けることができる。すなわち、高い器具適合率が達成できる。また、フィン22が本体部24の下端より上の位置までしか設けられていないため、さらに、器具適合率が高くなる。なお、連続面221は、本体部24の側面の下端縁まで形成されていてもよい。つまり、フィン22は、本体部24の下端まで設けられていてもよい。
フィン22間の距離は、どの位置においても等しい。つまり、隣接するフィン22の側面同士は、互いに平行である。なお、フィン22間の距離が本体部24の上面側から本体部24の下面側に向かって徐々に短くなっていてもよい。
本体部24の隣接するフィン22に挟まれた部分は、その隣接するフィン22の湾曲面220の最大高さ部分と同じ位置で最も外側に出る。例えば、本体部24の側面は、上端縁から最大高さ部分まで垂直であり(又は徐々に高くなり)、最大高さ部分から下端縁まで徐々に低くなる。つまり、本体部24の側面は「く」字状である。これにより、例えば、金属筐体2を金型で成形する際に、最大高さ部分に相当する位置で上型と下型を分離するようにすれば、成形後の金属筐体2を金型から取り出しやすくなるため、生産効率や製造品質が向上する。
金属筐体2の内部には、樹脂筐体3の一部を収納するための円筒状の空洞227が形成される。空洞227の周壁(金属筐体2の内壁)には、空洞227の軸方向に沿って延びる2つの嵌合溝(図示しない)と1つのガイド溝(図示しない)が形成される。2つの嵌合溝は、光源取付部20の2つのねじ挿通孔202に1対1で対応する。それぞれの嵌合溝の内径は、対応するねじ挿通孔202の内径に一致し、それぞれの嵌合溝は、対応するねじ挿通孔202と連続して、金属筐体2の下端まで延びる。よって、2つの嵌合溝は、空洞227の径方向に沿って対向する位置にある。すなわち、2つの嵌合溝のうち一方の嵌合溝が、空洞227の円形底壁の中心に対して0度の位置にあるとしたとき、他方の嵌合溝は、空洞227の円形底壁の中心に対して180度の位置にある。このとき、ガイド溝は、空洞227の円形底壁の中心に対して90度の位置にある。ガイド溝は、空洞227の周壁の上端縁より下の位置から金属筐体2の下端まで延びる。
本実施の形態において、光源取付部20は、光源取付部20に取り付けられる光源基板254と、空洞227に一部が収納される樹脂筐体3とを隔てる隔壁となる。
図9は、実施の形態1に係る照明ランプのカバーの斜視図である。
図9に示すように、カバー5は、光透過部(透光部)51、取付筒部52、係合凸部53、固定部54を備える。
光透過部51は、透明又は半透明の材料により形成される。透明又は半透明の材料として、樹脂材料、ガラス、これらを混合した材料などを用いることができる。樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネートやアクリルなどを用いることができる。光透過部51は、所定の板厚を有する樹脂を、球形に成形したものである。詳しくは、光透過部51は内部が空洞227であるの球の一部が欠けた形状である。
光透過部51は、光源基板254に実装された第1LED(250)、第2LED(251)が発する光を内部から外部に透過させる。光透過部51は、光源基板254に実装された第1LED(250)、第2LED(251)が発する光を拡散させる機能を有してもよい。なお、光透過部51の形状は、球形に限らず、半球形、長球形、直方体形、ドーム型等でもよい。
取付筒部52は、光透過部51と一体に形成される。取付筒部52は、光透過部51と同じ材料を用いて形成されてもよいし、二色成形などの方法を用いて、光透過部51と異なる材料を用いて形成されてもよい。取付筒部52は、所定の板厚の樹脂を、筒状に成形したものである。つまり、取付筒部52は、光透過部51の球の欠けた部分を筒状に突き出るように形成したものである。
係合凸部53は、取付筒部52の外周面から突出するように所定の数が形成される。
固定部54は、取付筒部52の下方の端部から外側に鍔状に突き出るように形成される。
取付筒部52は、金属筐体2の取付溝21に挿入される。取付筒部52が取付溝21に挿入されると、係合凸部53が取付溝21に形成された係合凹部211に係合する。固定部54は、取付溝21の底部である溝底部212近傍に固定される。このようにして、カバー5は金属筐体2に固定される。
図10は、実施の形態1に係る照明ランプの樹脂筐体の斜視図である。
樹脂筐体3は、本体部30、ボス部31、鍔部32、ねじ部33、蓋部35を有する。本体部30、ボス部31、鍔部32、ねじ部33は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料を用いて一体成形される。蓋部35は、例えば、本体部30等と同じ樹脂材料を用いて成形され、本体部30の上方の端部に装着される。なお、樹脂筐体3は、蓋部35を用いない構成であってもよい。
本体部30は、略円筒状である。本体部30の内部には、光源基板254に実装された第1LED(250)及び第2LED(251)を点灯(発光)させるための電力を生成して出力する点灯装置27等の電子部品が収納される。本体部30の側壁(外周壁)には、直方形状の挿入ガイド300が設けられる。挿入ガイド300は、本体部30の上端より下の位置から本体部30の下端より上の位置まで本体部30の軸方向に沿って延びる。本体部30の上方の端部には、4本の嵌合ガイド301が互いに等間隔に設けられる。それぞれの嵌合ガイド301は、円柱状であり、本体部30の環状の上端面から上方に突設している。
ボス部31は、略円筒状であり、本体部30の側壁に2つ設けられる。2つのボス部31は、互いに等間隔に設けられる。つまり、2つのボス部31は、本体部30の周方向において180度離れた位置に設けられる。なお、2つのボス部31は、180度以外の角度で離れた位置に設けられてもよい。ボス部31の個数は、2つに限らず、1つでもよいし、3つ以上でもよい。
ボス部31には、前述した基板締結用ねじ26を本体部30の軸方向に沿って挿入するための穴312が形成される。基板締結用ねじ26は、締結部材の例であり、代わりに、圧入ボルト等、他の種類の締結部材が用いられてもよい。
ボス部31の側壁の一部である外側部310は、本体部30の側壁よりも外側に位置する。つまり、ボス部31の側壁の最も外側の部分(ボス部31の最外部)は、本体部30の側壁の最も外側の部分(本体部30の最外部)よりも外側に位置する。ここで、ボス部31の太さは、基板締結用ねじ26を挿入するための穴312が形成できる程度の太さで形成される。このため、ボス部31があることで、本体部30の内部の点灯装置27等を収容するスペースが狭くなってしまうおそれがある。しかし、本実施の形態では、ボス部31が本体部30の外側にずれて形成されているため、本体部30の内部のスペースが広くなる。すなわち、本実施の形態によれば、樹脂筐体3の内部に広いスペースを確保することができるので、収容される点灯装置27等の設計自由度が向上する。
ボス部31の(外側部310と反対側の)側壁の一部である内側部311は、本体部30の側壁の内側に位置する。つまり、ボス部31の側壁の最も内側の部分(ボス部31の最内部)は、本体部30の側壁の最も内側の部分(本体部30の最内部)よりも内側に位置する。このように、本実施の形態では、2つのボス部31が本体部30の内側に突設して形成されているため、内側に突設した部分(内側部311)を、本体部30の内部における点灯装置27等の位置決めに利用することができる。
本実施の形態において、本体部30は、筒状であれば、略円筒状に限らず、他の形状であってもよい。金属筐体2の空洞227の形状は、本体部30の形状に合わせて適宜変更すればよい。
ボス部31は、基板締結用ねじ26を挿入するための穴312が形成されていれば、略円筒状に限らず、他の形状であってもよい。光源取付部200の電線挿通孔201の形状は、ボス部31の形状に合わせて適宜変更すればよい。
ボス部31は、本体部30の上端面から突出しなくてもよい。つまり、ボス部31は、光源取付部200の電線挿通孔201を貫通しなくてもよい。この場合、基板締結用ねじ26みが光源取付部200の電線挿通孔201を貫通してボス部31の穴312に挿入される。
ボス部31の側壁において、本体部30の側壁の内側に位置する部分(内側部311)はなくてもよい。例えば、ボス部31の最内部は、本体部30の最内部と同じ位置にあってもよい。この場合、ボス部31が本体部30の内側に突出しないため、樹脂筐体3の内部に、より一層広いスペースを確保することができる。
鍔部32は、本体部30の下方の端部から外側に鍔状に突き出るように形成される。鍔部32の外径は、金属筐体2の下方の端部の内径よりも大きく形成される。意匠性の向上のため、鍔部32の外径は、金属筐体2の下方の端部の外径と同じであることが望ましい。本実施の形態では、ボス部31が鍔部32の内側に設けられるが、鍔部32の外側に設けられてもよい。
樹脂筐体3が金属筐体2に装着される際には、鍔部32が、金属筐体2の下方の端部に当接し、樹脂筐体3が必要以上に金属筐体2の空洞227の奥に挿入されることを防止する。
ねじ部33は、鍔部32の下方に形成される。ねじ部33には、口金4が螺合される。
図11は、実施の形態1に係る照明ランプの蓋部の斜視図である。
蓋部35は、本体部30の上方の開口部を覆うように本体部30と嵌合する。蓋部35には、通線筒部350、2つの嵌合凹部351、4つの嵌合孔部352が形成される。通線筒部350は、円筒状であり、本体部30に収納される点灯装置27と光源装置25を電気接続する電線を通すための穴が形成されたものである。樹脂筐体3が金属筐体2に装着された状態では、通線筒部350が金属筐体2の光源取付部202の電線挿通孔200を貫通する。2つの嵌合凹部351は、2つのボス部31の位置及び断面形状(太さ)に合わせた切り欠き部であり、2つのボス部31と嵌合する。4つの嵌合孔部352は、本体部30の4本の嵌合ガイド301の位置及び断面形状(太さ)に合わせた貫通孔であり、4本の嵌合ガイド301と嵌合する。4つの嵌合孔部352は、本体部30の4本の嵌合ガイド301の位置及び長さに合わせていれば貫通しない穴であってもよい。
なお、蓋部35は、本体部30と一体成形されてもよい。また、樹脂筐体3は、蓋部35を有しないものであってもよい。
以上説明したとおり、本実施の形態における照明ランプ1は、小型かつ簡素な構成により、光源を点灯させる点灯装置の異常状態を、不快感や不安感を伴わず、安全かつ確実に報知させることができる。
実施の形態2.
実施の形態2では、主に実施の形態1と異なる部分を中心に説明し、実施の形態1と共通する部分は説明を割愛する。
図12は、実施の形態2に係る照明ランプのブロック図である。
図12に示すように、照明ランプ1aは、実施の形態1とは異なる点灯装置27aを有している。点灯装置27aは、電流制限装置280の出力側の経路上に簡易整流装置294が配置されている点で、実施の形態1における点灯装置27と異なる。
図13は、実施の形態2に係る照明ランプの回路図である。
簡易整流装置294は、整流ダイオードD5と平滑コンデンサC4とからなる簡易整流回路295を有する。簡易整流回路295は、電流制限回路281と第2出力経路64とを繋ぐ経路上に配置される。
詳しくは、整流ダイオードD5は、第1端子Tr1(296)と第3端子Tr3(298)とを繋ぐ経路上に、アノードを第1端子Tr1(296)側に、カソードを第3端子Tr3(298)側に接続して配置され、平滑コンデンサC4は、第3端子Tr3(298)と第4端子Tr4(299)との間に両端子を接続して配置されている。
光源装置25が有する第2LED(251)は、商用交流電源Vacから入力された交流電力が電流制限装置280によって電流が制限(減流)され、電流が制限された交流電力から簡易整流装置294によって簡易的に生成された直流(脈流)電力の供給を受けて点灯(発光)する。
簡易整流回路295の整流ダイオードD5は、電流制限回路281によって電流が制限され電流制限回路281から出力された交流電力を半波整流する。そして、簡易整流回路295の平滑コンデンサC4は、整流ダイオードD5によって半端整流された電力を平滑し、脈流を生成して第2出力経路と接続された経路に出力する。このように簡易的に生成された直流(脈流)電力は第2LED(251)に入力され、第2LED(251)は、直流(脈流)電力が入力されることによって点灯(発光)する。
実施の形態2において、第2LED(251)は、直流(脈流)電力が入力されることによって点灯(発光)するように構成しているので、第2LED(251)の発光によるフリッカなどの影響を解消することができる。
また、交流駆動LEDである第2LED(251)は、直流駆動LEDである第1LED(250)に置換えることができ、すなわち、使用するLEDの品種を揃えることが可能となる。この結果、照明ランプは、発光量及び発光色を均一にできる。また、製造管理コストを抑制することもできる。
実施の形態3.
実施の形態3では、主に実施の形態1と異なる部分を中心に説明し、実施の形態1と共通する部分は説明を割愛する。
図14は、実施の形態3に係る照明ランプの光源装置及び金属筐体の斜視図である。
図14に示すように、実施の形態3における照明ランプは、実施の形態1とは異なる光源装置(光源モジュール)25aを有している。光源装置25aは、光源基板254aの周縁近傍に第2LED(251)が実装されている点で、実施の形態1における光源装置25と異なる。
例えば、実施の形態2で説明した照明ランプ1aのように、第1LED(250)及び第2LED(251)が直流電力によって駆動される場合は、図14に示すように第1LED(250)及び第2LED(251)を配置しても光学的性能への影響は殆どない。
また、図14に示すように、光源基板254aの周縁近傍には、11個の第1LED(250)と1個の第2LED(251)が実装される。第1LED(250)及び第2LED(251)は、2つの第1基板孔252を結ぶ直線(径)の両端に6個ずつ配置される。そして、光源基板254aの円形板面の中央にはLEDは実装されていない。つまり、実施の形態3では、使用するLEDの数量が削減されている。このため、材料コスト及び製造コストを削減することができる。
なお、図14の例示に限らず、光源基板254aの形状、第1LED(250)及び第2LED(251)の配置、個数等は適宜変更が可能である。
実施の形態4.
上述した、照明ランプの口金に嵌合するソケット及び1つあるいは複数の照明ランプを収容する照明器具と組み合わされて、照明装置を構成することができる。
図15は、実施の形態4に係る照明装置を示す図であり、照明ランプ1、1aが適用された照明装置の主要な構成を示す断面図である。
図14に示すように、照明装置8は、照明ランプ1(1a)と、照明ランプ1(1a)を内包する照明器具本体70と、照明ランプ1(1a)の口金4が取り付けられるランプソケット71と、照明器具本体70内に取り付けられて照明ランプ1(1a)から出射される光を反射するリフレクタ72とを有する照明器具7と備える。
図14に例示した照明装置8は、天井などに形成された、器具取付け部80である開口部に挿入され、器具取付け部80側から室内に光を照射する照明装置である。
照明ランプ1(1a)は、このような天井取り付け型の照明装置の他に、例えば、壁に設置される照明装置や卓上に載置される照明装置などにも適用することができる。
照明ランプ1(1a)は、いずれも非絶縁タイプの点灯装置を用いた例として説明したが、絶縁タイプの点灯装置を用いてもよい。また、点灯装置を構成する直流電源装置と電流制限装置とは、絶縁タイプと非絶縁タイプの組み合わせであってもよい。
照明ランプ1(1a)は、いずれも第1筐体である金属筐体と第2筐体である樹脂筐体3とが別体である例を用いて説明したが、これに限定されず、金属筐体と樹脂筐体とが一体的に形成されていてもよい。また、照明ランプ1(1a)は、金属筐体のみ、樹脂筐体のみ、を有するものであってもよい。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
1、1a 照明ランプ、2 第1筐体(金属筐体)、20 光源取付部、200 電線挿通孔、201 ねじ挿通孔、202 光源取付面、21 取付溝、210 溝外周壁、211 係合凹部、212 溝底部、213 溝内周壁、22 フィン部、220 湾曲面、221 連続面、227 空洞、24 本体部、25、25a 光源装置(光源モジュール)、250 第1光源素子(第1LED)、250c 第1光源回路(第1LED回路)、251 第2光源素子(第2LED)、251c 第2光源回路(第2LED回路)、252 第1基板孔(ねじ挿通孔)、253 第2基板孔(電線挿通孔)、254、254a 光源基板(LED基板)、256 第1端子、257 第2端子、258 第3端子、259 第4端子、26 基板締結用ねじ、27、27a 点灯装置(電力変換装置)、270 直流電源装置、271 フィルタ回路、272 整流回路、273 平滑回路、274 スイッチング回路、275 直流電力出力回路、276 制御回路、277 増幅器、278 比較器(コンパレータ)、279 波形生成器、280、280a、280e 電流制限装置、281、281a〜280e 電流制限回路、286 第1端子、287 第2端子、288 第3端子、289 第4端子、290 電力遮断装置、291 電力遮断回路、294 簡易整流装置、295 簡易整流回路、296 第1端子、297 第2端子、298 第3端子、299 第4端子、3 第2筐体(樹脂筐体)、30 本体部、300 挿入ガイド、301 嵌合ガイド、31 ボス部、310 外側部、311 内側部、312 穴、32 鍔部、33 ねじ部、35 蓋部、350 通線筒部、351 嵌合凹部、352 嵌合孔部、4 口金、410 第1端子、411 第2端子、5 カバー、51 光透過部(透光部)、52 取付筒部、53 係合凸部、54 固定部、600 第1端子、601 第2端子、602 第3端子、603 第4端子、604 第5端子、605 第6端子、61 入力経路、610 第1入力線(第1給電線)、611 第2入力線(第2給電線)、63 第1出力経路、630 第1出力線、631 第2出力線、64 第2出力経路、640 第3出力線、641 第4出力線、7 照明器具、70 ランプソケット、71 照明器具本体、72 リフレクタ、8 照明装置、80 器具取付け部、9 外部電源(商用交流電源)。

Claims (6)

  1. 外部電源から入力された交流電力を第1点灯電力に変換するとともに前記第1点灯電力を第1出力経路に出力する直流電源装置と、前記交流電力の電流を制限することによって第2点灯電力を生成するとともに前記第2点灯電力を第2出力経路に出力する電流制限装置と、を有した点灯装置と、
    前記第1点灯電力が前記第1出力経路を経由して供給されることによって点灯する第1光源回路と、前記第2点灯電力が前記第2出力経路を経由して供給されることによって点灯する第2光源回路を、有した光源装置と、
    を備えたこと、
    を特徴とする照明ランプ。
  2. 前記点灯装置は、
    前記第1点灯電力を前記直流電源装置から前記第1出力経路に出力しているときに、前記第2点灯電力を前記電流制限装置から前記第2出力経路に出力していること、
    を特徴とする請求項1に記載の照明ランプ。
  3. 前記点灯装置は、
    前記第1点灯電力を前記直流電源装置から前記第1出力経路に出力していないときに、前記第2点灯電力を前記電流制限装置から前記第2出力経路に出力していること、
    を特徴とする請求項2に記載の照明ランプ。
  4. 前記点灯装置は、
    前記外部電源と前記直流電源装置との間に電力遮断装置を備え、
    前記電流制限装置は、前記外部電源と前記電力遮断装置との間から分岐した経路から前記交流電力が入力されること、
    を特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の照明ランプ。
  5. 前記第1点灯電力は直流の点灯電力であって、前記第2点灯電力は交流の点灯電力であること、
    を特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の照明ランプ。
  6. 照明対象空間を照明する位置に設置され、商用電力に接続される照明器具本体と、
    前記照明器具本体に取り付けられるランプソケットと、
    前記ランプソケットに取り付けられるとともに前記ランプソケットを経由して前記商用電力が供給される、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の照明ランプと、を備えたこと、
    を特徴とする照明装置。
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