JP2008091140A

JP2008091140A - Ｌｅｄ電球および照明器具

Info

Publication number: JP2008091140A
Application number: JP2006269161A
Authority: JP
Inventors: Kazuto Morikawa; 和人森川
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-04-17

Abstract

【課題】簡素に略均一な輝度が得られるＬＥＤ電球およびこのＬＥＤ電球を具備する照明器具を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ電球１は、基板７に実装された発光ダイオード２と、発光ダイオード２を点灯させる点灯装置３と、点灯装置３が収容され、一方側に口金１０を装着し、他方側に基板７を取り付けているカバー４と、発光ダイオード２を覆うようにカバー４の他方側に取り付けられた透光性のグローブ５と、グローブ５の外表面の略全域に被着され、端縁部がカバー４とグローブ端部５ａとの間で挟持された拡散シート６とを具備している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランプソケットに装着されるＬＥＤ電球およびこのＬＥＤ電球を具備する照明器具に関する。

点光源を有する電球は、その点光源の高い輝度が人に不快感を及ぼさないようにガラスバルブ（グローブ）に例えば拡散膜を形成している。また、落下等におけるガラス破片の飛散防止用膜を形成することも行われている（例えば特許文献１参照。）。しかし、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を具備する電球（ＬＥＤ電球）は、発光ダイオードの放射光の放射方向における強度や放射光のガラスバルブへの入射位置などが発光ダイオードの品種により異なり、当該品種に応じて柔軟にガラスバルブに均一な光拡散を形成することが困難であった。

そして、ＬＥＤ電球の輝度をほぼ均一にできるものとして、発光ダイオードからの放射光を波長変換しているＬＥＤ電球が提案されている（例えば特許文献２参照。）。この従来技術のＬＥＤ電球は、発光ダイオードが配設される面から所定の距離隔てた位置に発光ダイオードと対向する扁平な曲面部を有し、発光ダイオードからの放射光を波長変換する蛍光体を曲面部に設けた波長変換カバーを備えており、波長変換カバーから広い角度範囲に光を出力することができ、波長変換カバー全体がほぼ均一な輝度の白色光を発するというものである。したがって、グローブからもほぼ均一な輝度の白色光が出射される。
特開２００４−１２７６８７号公報（第３頁、図２）特開２００６−１５６１８７号公報（第９−１０頁、図１２−図１３）

特許文献２のＬＥＤ電球は、蛍光体を設けた波長変換カバーを発光ダイオードの前方側に具備しているので、グローブ内の構成が複雑となって製造コストがアップし、また、波長変換カバー自体も高価になるという欠点を有する。

本発明は、簡素に略均一な輝度が得られるＬＥＤ電球およびこのＬＥＤ電球を具備する照明器具を提供することを目的とする。

請求項１に記載のＬＥＤ電球の発明は、基板に実装された発光ダイオードと；この発光ダイオードを点灯させる点灯装置と；この点灯装置が収容され、一方側に口金を装着し、他方側に前記基板を取り付けているカバーと；前記発光ダイオードを覆うように前記カバーの他方側に取り付けられた透光性のグローブと；このグローブの外表面の略全域に被着され、端縁部がカバーとグローブ端部との間で挟持された拡散シートと；を具備していることを特徴とする。

本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り各構成は以下による。

基板は、１個の発光ダイオードが実装されていてもよく、複数個の発光ダイオードが実装されていてもよい。

拡散シートは、酸化チタン（ＴｉＯ_２）やシリカ（ＳｉＯ_２）などの光拡散性微粒子を合成樹脂例えばポリアミド系樹脂の材料に混入して練りこみ加工して形成される。その厚みは、発光ダイオードからの放射光をグローブで拡散させる度合に応じて、適宜設定すればよい。

グローブは、ガラスまたはプラスチックなどの合成樹脂のいずれで形成されていてもよい。

拡散シートの端縁部がカバーとグローブ端部との間で挟持されていることにより、拡散シートは、グローブが破損したときにその破片が飛散することを防止可能である。

本発明によれば、発光ダイオードから放射された光は、グローブに入射し拡散シートにより拡散される。この光拡散により、グローブの外表面の略全域が明るくなり、グローブで略均一な輝度が得られる。そして、拡散光は、グローブの外表面の略全域からグローブの外方側に出射される。

そして、拡散シートの端縁部がカバーとグローブ端部との間で挟持され、グローブの外表面の全領域に拡散シートが被着されるのみの簡素な構成で、拡散シードの端縁部が外部に露出することがないので、外観が損なわれることなく、略均一な輝度が得られる。

請求項２に記載のＬＥＤ電球の発明は、請求項１記載のＬＥＤ電球において、発光ダイオードは、複数個が基板に実装され、カバーは、伝熱性の金属からなることを特徴とする。

伝熱性の金属としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）やステンレス（ＳＵＳ）などを用いることができる。そして、カバーは、例えば鋳造、鍛造または切削加工により形成することができる。また、カバーは、熱伝導のよいセラミックや合成樹脂などを用いて形成することができる。しかし、セラミックは高価であり、合成樹脂は複数個の発光ダイオードからの熱により熱劣化して品質が低下するおそれがある。伝熱性の金属からなるカバーは、複数個の発光ダイオードからの熱を効果的に伝熱して放熱させ、また比較的安価に形成できる。

本発明によれば、複数個の発光ダイオードから放射されたそれぞれの光は、拡散シートにより拡散される。そして、拡散光によってグローブの略全域が明るくなって、グローブで略均一な輝度が得られる。複数個の発光ダイオードからそれぞれ放射されて拡散シートにより拡散された拡散光は、グローブから外方側に出射される。

請求項３に記載の照明器具の発明は、請求項１または２記載のＬＥＤ電球と；このＬＥＤ電球が装着される電球用ソケットを配設している器具本体と；を具備していることを特徴とする。

本発明によれば、ＬＥＤ電球のグローブの略全域が明るく光っているので、所望の配光が得られやすい照明器具が提供される。

請求項１の発明によれば、ＬＥＤ電球は、グローブで略均一な輝度が得られるので、グローブから出射される照明光が人に眩しさや不快感を与えにくくすることができる。そして、拡散シートをグローブの外表面の略全域に被着する簡素な構成であり、拡散シードの端縁部が外部に露出することがないので、外観が損なわれることなく略均一な輝度が得られるＬＥＤ電球を安価に形成することができる。

請求項２の発明によれば、ＬＥＤ電球は、複数個の発光ダイオードを具備するので、略均一な輝度が得られるグローブからの出射光で人に眩しさや不快感を与えにくくして明るく照明することができる。

請求項３の発明によれば、ＬＥＤ電球のグローブの略全域から光が出射されるので、人に眩しさや不快感を与えにくい所望の配光の照明器具を提供することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態を示すＬＥＤ電球の一部切り欠き概略断面図、図２は、同じくＬＥＤ電球の概略分解正面図である。

図１において、ＬＥＤ電球１は、発光ダイオード２、点灯装置３、カバー４、グローブ５および拡散シート６を有して構成されている。

発光ダイオード２は、例えば可視光を放射する面実装形であって、複数個例えば５個が基板７に実装されている。基板７は、例えばガラスエポキシ材や紙フェノール材により四角形状に形成され、その中心において複数個の発光ダイオード２を対称的となるように実装している。

点灯装置３は、発光ダイオード２を点灯させる点灯回路部品（図示しない。）から構成され、交流電圧例えば１００Ｖを直流電圧例えば２４Ｖに変換して発光ダイオード２に供給するように構成されている。

カバー４は、伝熱性を有するように例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成され、一方側に円筒状の口金取付部（図示しない。）が形成され、他方側に拡開した環状のカバー部９が形成されている。そして、口金取付部にエジソンタイプのＥ２６形などの口金１０を装着している。口金１０は、シェル部１０ａおよびアイレット部１０ｂに点灯装置３から引き出されているリード線（図示しない。）が接続されている。

そして、カバー部９の開口部９Ａには、所定の肉厚を有する略円板状の基台１１が伝熱性の接着剤などにより固着されている。基台１１は、伝熱性を有するように例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成され、カバー４の開口に面している表面１１ａに基板７が取り付けられ、裏面１１ｂに点灯装置３が取り付けられている。点灯装置３は、カバー４のカバー部９に収容されている。

カバー４および基台１１は、それぞれ伝熱性の例えばアルミニウム（Ａｌ）で形成されているので、発光ダイオード２の点灯により発生した熱は、基板７から基台１１に、基台１１からカバー４にそれぞれ迅速に伝熱されてカバー４から放熱される。これにより、基板７および発光ダイオード２の温度上昇および温度むらが防止される。すなわち、カバー４および基台１１をそれぞれ伝熱性の金属で形成することにより、基板７に複数個の発光ダイオード２を配設するようにしている。

グローブ５は、透光性を有してなり、例えば透明のガラスや合成樹脂などの材質により、端部５ａに開口１２を有する略半球状に形成されている。そして、端部５ａがカバー４のカバー部９の内側に嵌合され、例えばシリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤による接着固定により取り付けられている。これにより、複数個の発光ダイオード２は、グローブ５の開口１２に位置して、グローブ５により覆われている。

拡散シート６は、酸化チタン（ＴｉＯ_２）やシリカ（ＳｉＯ_２）などの光拡散性微粒子を例えばポリアミド系樹脂の材料に混入して練りこみ加工して形成されたものである。そして、厚みは、例えば０．０５〜０．２ｍｍに形成している。

そして、拡散シート６は、図２に示すように、グローブ５がカバー４に取り付けられる前にグローブ５に被着される。すなわち、グローブ５の外表面５ｂの全域に被着可能に形成された拡散シート６が外表面５ｂを覆うように被される。そして、グローブ５を周回するようにしてグローブ５の頂部５ｃ側から端部５ａ側に所定温度および所定圧力の熱風を吹き付ける。これにより、拡散シート６は、熱収縮してグローブ５の外表面５ｂに密着する。このとき、拡散シート６がグローブ５の外表面５ｂにおいてしわなどを形成しないように、また、グローブ５の端部５ａに拡散シート６の端縁部６ａが位置するように処理される。

そして、拡散シート６を被着したグローブ５は、カバー４のカバー部９の内側に嵌合されて接着剤により取り付けられる。このとき、図１に示すように、拡散シート６の端縁部６ａがカバー部９とグローブ端部５ａとの間で挟持されて外部に露出しないようにされている。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。

口金１０が給電されると、点灯装置３が動作し直流電圧例えば２４Ｖが出力される。直流電圧は、基板７に実装されている複数個の発光ダイオード２に印加され、発光ダイオード２が点灯し、発光ダイオード２から可視光例えば白色光が放射される。

発光ダイオード２から放射された可視光は、透光性のグローブ５に入射し、グローブ５を透過して拡散シート６に入射する。拡散シート６に入射した可視光の一部は、拡散シート６を透過して外方に出射される。また、拡散シート６に入射した可視光のうち、酸化チタン（ＴｉＯ_２）やシリカ（ＳｉＯ_２）などの光拡散性微粒子に当たった可視光は、当該微粒子により乱反射される。ここで、拡散シート６は、グローブ５の外表面５ａに密着するように被着されていて、その形状は略半球状となっているので、前記乱反射の可視光がグローブ５の外表面５ａの略全域に反射される。こうして、複数個の発光ダイオード２から放射された可視光は、それぞれグローブ５の外表面５ａ側において拡散される。そして、外部からグローブ５を視認すると、グローブ５の外表面５ａの略全域が明るく見え、当該全域が光っているように見える。これにより、グローブ５で略均一な輝度が得られる。そして、拡散光は、グローブ５の外表面５ａの略全域側から外方側に出射される。

このように、グローブ５で略均一な輝度が得られるので、グローブ５側から出射される発光ダイオード２からの放射光が人に眩しさや不快感を与えにくくすることができる。そして、複数個の発光ダイオード２を備えるので、発光ダイオード２からの放射光の全光束が多くなって、グローブ５からの出射光により明るく照明することができる。

そして、グローブ５で略均一な輝度を得るために、拡散シート６をグローブ５の外表面５ａの略全域に被着する簡素な構成であるので、ＬＥＤ電球１を安価に形成することができる。

また、拡散シート６の端縁部６ａをカバー４のカバー部９とグローブ５の端部５ａとの間で挟持させているので、拡散シート６とグローブ５との一体感により外観が良好で商品性が向上するＬＥＤ電球１を提供することができる。また、拡散シート６がグローブ５の外表面５ａから剥離しにくくなるとともに、落下等によりグローブ５が破損したときにその破片が飛散することを防止することができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図３は、本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ電球の一部切り欠き概略断面図、図４は、同じくＬＥＤ電球の概略分解正面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

図３に示すＬＥＤ電球１３は、図１に示すＬＥＤ電球１において、拡散シート６に代えて、２枚の拡散シート１４，１５がグローブ５の外表面５ａに被着され、それぞれの端縁部１４ａ，１５ａがカバー４のカバー部９とグローブ５の端部５ａとの間で挟持されている。

拡散シート１４，１５は、図４に示すように、重ね合わされて、グローブ５がカバー４に取り付けられる前にグローブ５に被着される。以下、図２において説明したとおりである。拡散シート１４，１５は、同一の品種であってもよく、互いに異なる品種のものであってもよい。また、同一の品種であっても、厚さが同一であってもよく、互いに異なる厚さであってもよい。ここで、品種とは、光拡散材の種類や混入量、光拡散材が混入される合成樹脂の種類などが異なっているものをいう。

２枚の拡散シート１４，１５がグローブ５の外表面５ａに被着されることにより、グローブ５での輝度が低下し、グローブ５から出射される光束が低下するようになる。

こうして、発光ダイオード２の品種に応じて、拡散シートの厚みや数量あるいは品種を選択するという簡素な構成により、グローブ５での輝度調整を柔軟に行うことができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

図５は、本発明の第３の実施形態を示す照明器具の一部切り欠き概略正面図、図６は、同じく他の照明器具の一部切り欠き概略正面図である。なお、図１と同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

図５に示す照明器具１６は、天井１７に吊り下げられる吊下げ形照明器具であり、外形が有底の円筒状である器具本体１８にＬＥＤ電球１の口金１０が取り付けられる電球用ソケット１９が配設されている。器具本体１９は、先端に引掛シーリングキャップ２０を有する電源コード２１を接続している。

そして、引掛シーリングキャップ２０は、天井１７に配設されている引掛シーリングボディ２２に取り付けられている。これにより、電源コード２１等を介して電球用ソケット１９に外部電源が供給される。引掛シーリングキャップ２０および引掛シーリングボディ２２は、シーリングカバー２３により覆われている。そして、ＬＥＤ電球１は、電球用ソケット１９に装着されている。

ＬＥＤ電球１は、図示しない壁スイッチのオンオフ操作に応じて点灯される。そして、グローブ５全体が光っているように見えるので、人に眩しさや不快感を与えずに照明することができる。

また、図６に示す照明器具２４は、天井１７に埋設されるダウンライトであり、外形が有底の円筒状である器具本体２５にＬＥＤ電球１が取り付けられる電球用ソケット２６が配設されている。器具本体２５は、器具本体２５と一体的に設けられているカバー体２７と板バネ２８，２８により、天井１７が挟持されて、天井１７に固定されている。そして、電球用ソケット２６には、ＬＥＤ電球１が取り付けられている。

ＬＥＤ電球１からの放射光は、直接光および器具本体２５の内面で反射された反射光となって、カバー体２７の開口２９から下面側に出射される。

ＬＥＤ電球１は、グローブ５で均一な輝度が得られて、グローブ５の略全域から放射光を出射するので、照明器具２４は、人に眩しさや不快感を与えにくい所望の配光で照明することができる。

本発明の第１の実施形態を示すＬＥＤ電球の一部切り欠き概略断面図。同じく、ＬＥＤ電球の概略分解正面図。本発明の第２の実施形態を示すＬＥＤ電球の一部切り欠き概略断面図。同じく、ＬＥＤ電球の概略分解正面図。本発明の第３の実施形態を示す照明器具の一部切り欠き概略正面図。同じく、他の照明器具の一部切り欠き概略正面図。

符号の説明

１，１３…ＬＥＤ電球
２…発光ダイオード
３…点灯装置
４…カバー
５…グローブ
６，１４，１５…拡散シート
１６，２４…照明器具
１８，２５…器具本体

Claims

基板に実装された発光ダイオードと；
この発光ダイオードを点灯させる点灯装置と；
この点灯装置が収容され、一方側に口金を装着し、他方側に前記基板を取り付けているカバーと；
前記発光ダイオードを覆うように前記カバーの他方側に取り付けられた透光性のグローブと；
このグローブの外表面の略全域に被着され、端縁部がカバーとグローブ端部との間で挟持された拡散シートと；
を具備していることを特徴とするＬＥＤ電球。
発光ダイオードは、複数個が基板に実装され、カバーは、伝熱性の金属からなることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
請求項１または２記載のＬＥＤ電球と；
このＬＥＤ電球が装着される電球用ソケットを配設している器具本体と；
を具備していることを特徴とする照明器具。