照明ユニット
【課題】高輝度でありながら、LEDの発熱に対して放熱効果の優れ、発光特性、耐久性の良好で、しかも外径形状の小さな照明ユニットを供給すること。
【解決手段】発光源が実装された回路基板と、回路基板と筒状内壁面で接続する照明本体と、照明本体の外壁面から放射状に延び、照明本体と一体に形成される複数の放熱フィンと、口金本体に、発光源に電力を供給するための電極ピンが、照明本体から突出して設けられた口金と、を有する照明ユニットにおいて、口金の外形を、電極ピンが設けられた領域が、他の領域に比べて突出した径大部形状で、他の領域が径小部形状であり、複数の放熱フィンは、他の領域の径小部に形成される構成とした。
【解決手段】発光源が実装された回路基板と、回路基板と筒状内壁面で接続する照明本体と、照明本体の外壁面から放射状に延び、照明本体と一体に形成される複数の放熱フィンと、口金本体に、発光源に電力を供給するための電極ピンが、照明本体から突出して設けられた口金と、を有する照明ユニットにおいて、口金の外形を、電極ピンが設けられた領域が、他の領域に比べて突出した径大部形状で、他の領域が径小部形状であり、複数の放熱フィンは、他の領域の径小部に形成される構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(発光ダイオード)等の半導体発光素子を備えた照明ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、高輝度で半永久的な寿命を有するLED(Light emitting diode)が用いられ、更に、IEC(国際電気標準会議)で規格化されたGX53型の口金を形成して、ランプソケット(受金)との着脱を容易にし、微小チップのLEDを組み込んだコンパクトな照明ユニットが要望されている。
【0003】
しかし、この高輝度でコンパクトな照明ユニットは、発光源のLEDの輝度を高輝度にすればするほど、LEDの発熱が増大し、LED自体の発光効率や寿命に悪影響を及ぼすだけでなく、その発熱が照明ユニットの構成部品も劣化させるため、発光特性、耐久性に問題が生じ、放熱対策が重要である。
【0004】
従って、GX53型の口金を有する照明ユニットとランプソケットをツイスト&ロック方式で装填して、照明ユニットと照明器具本体が面接触する部分を形成し、その部分からLEDの発熱を放熱する構造が提案されている(特許文献1)。
【0005】
一方、非特許文献1には、特許文献1と同様に、照明ユニットにGX53型の口金を形成しながら、口金の外周に、放熱フィンを形成する構造が提案されている。
【0006】
図6は、非特許文献1の発表された写真から要点を説明するための模式的な図の外観斜視図である。
【0007】
図6に示すように、照明ユニット100は、GX53の規格で定められた外径を有する口金本体101から突出した一対の電極ピン102が定められた形状と間隔で構成され、そして、口金本体101の外周に放熱フィン103が形成されている。従って、この非特許文献1の照明ユニット100は、実装された高輝度のLEDから発生した熱を、放熱フィン103が優れた放熱特性を有し、良好な発光特性、耐久性を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2010−129488号公報(第5頁、図1)
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】東芝ライテック株式会社、プレスリリース、これからのあかりのカタチを実現するLED照明LEDユニット「フラット形6.4W」の発売について(写真)、[online]、2009年9月30日、[2010年7月9日検索]、インターネット<https://www3.toshiba.co.jp/tlt/topix/press/p090930a/p090930a.htm>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、特許文献1に示した従来技術は、照明ユニットと照明器具本体が互いに面接触する部分を形成し、照明ユニットを照明器具本体に組み込こんではじめて、LEDの発熱が照明ユニットから照明器具本体に伝熱し、放熱する構成である。従って、この照明ユニットを、同じGX53型のランプソケットを有する他の照明器具本体に装着しても
、互いに面接触する部分がなく、放熱が不可能な構造であった。
【0011】
また、非特許文献1に示した従来の照明ユニット100は、GX53型の口金を用いて、着脱の容易さや互換性を有し、放熱フィン103が形成されて放熱特性が優れているものの、規格で53mmに定められた間隔の電極ピン102の外周に放熱フィン103が形成されているから、更に小型で外径の小さな照明ユニットとすることが不可能であった。
【0012】
本発明の目的は、高輝度でありながら、LEDの発熱に対して放熱効果の優れ、発光特性、耐久性の良好で、しかも外径の小さな小型の照明ユニットを提供することを目的とし、更に、規格化された口金を取り込んだ構成にすることにより、着脱の容易さや互換性のある照明ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の照明ユニットは、上記目的を達成するために、下記記載の構成を採用するものである。
【0014】
本発明の照明ユニットは、発光源が実装された回路基板と、回路基板と筒状内壁面で接続する照明本体と、照明本体の外壁面から放射状に延び照明本体と一体に形成される複数の放熱フィンと、口金本体に発光源に電力を供給するための電極ピンが照明本体から突出して設けられた口金と、を有する照明ユニットにおいて、口金の外形を、電極ピンが設けられた領域が、他の領域に比べて突出した径大部形状で、他の領域を径小部形状とし、複数の放熱フィンを、他の領域の径小部に形成したことを特徴とする。
【0015】
この複数の放熱フィンは、電極ピンが設けられた径大部領域にも形成されており、電極ピンが設けられた領域の径大部の放熱フィンのフィン長さを、他の領域の径小部のフィン長さに比べて短くしてもよい。
【発明の効果】
【0016】
以上のように本発明によれば、外径が小さく小型でありながら、放熱フィンを形成し、その放熱フィンによる確実な放熱によって、高輝度のLEDを用いても、発光特性や耐久性が良好な照明ユニットを提供することが可能となる。
【0017】
更に、着脱が容易で、互換性のある照明ユニットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の照明ユニットの実施例1の外観を示す斜視図である。
【図2】図1に示した照明ユニットを上下面を逆さにした外観を示す斜視図である。
【図3】本発明の照明ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図4】図1に示した照明ユニットのA−O―A断面図である。
【図5】本発明の照明ユニットの実施例2の外観を示す斜視図である。
【図6】従来の照明ユニットの外観の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【0020】
なお、以下に説明する実施例において、照明ユニットの口金は、IEC(国際電気標準会議)で規格化されたGX53型の口金で構成されている例として説明する。
[実施例1]
図1から図4は、本実施例1の照明ユニットの構成を説明するための図面であり、図1
は、この照明ユニットの外観をGX53型の口金側から示す斜視図であり、図2は、照明ユニットの外観を図1の上下面を逆さにして示す斜視図であり、図3は、図1の分解斜視図で照明ユニットの構成を説明するための図であり、図4は、図1に示すA−O―A断面線の断面図で照明ユニットの構成を説明するための図である。
[実施例1の照明ユニットの構成:図1から図4]
まず、図1から図4を用いて実施例1の照明ユニットの全体構成を説明する。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。図1は、照明ユニットを口金側から示した外観の斜視図であって、照明用の白色光が下方に向かって出射される図である。
【0021】
図1に示すように、照明ユニット1は、GX53型の口金2と、放熱上ブロック3と、放熱下ブロック4と、カバー8(図2参照)で構成され、内部に、電源回路、及び、発光源が実装された回路基板を内蔵している(詳細は図3、4で説明する)。
【0022】
上述した口金2は、口金本体21から径方向に突出した一対の突出部22が径大部を形成し、その突出部22のそれぞれに、電極ピン23がGX53型の規格に基づいた形状寸法(53mmの間隔)で形成されている。すなわち、口金本体21は、GX53型の形状寸法の電極ピン23と、それを保持する領域の径大部と、突出部22以外を内側に絞った領域の径小部で形成されている。そして、この電極ピン23によって、図示しない外部ソケットに装填したときに、外部電源から内部の電源回路に電力が供給される。なお、この照明ユニット1の外部ソケットへの固定は、図中の口金2の側壁部に設けたL字のガイド溝24に、外部ソケットの突起を係合させて、ツイスト&ロック方式で装填する。
【0023】
放熱上ブロック3は、その内側が口金2の口金本体21と突出部22に沿って、すなわち、径大部形状と径小部形状に沿って形成され、そして、径小部の外側には、放射状に多数個の放熱フィン32が延伸して形成されている。その放熱フィン32のフィン長さは、突出部22と係合する突出係合部35の出っ張り量に相当している。
【0024】
放熱下ブロック4は、放熱上ブロック3と同様の外形形状をなし、放射状の多数個の放熱フィン42と突出係合部45を形成している。そして、放熱下ブロック4は、放熱上ブロック3と対をなして照明本体10を形成する。
【0025】
そして、この照明本体10に形成された放射状の多数の放熱フィン32、42が、発光源のLEDの発熱を放熱することにより、発光特性や耐久性が良好であり、しかも、外径は、突出係合部35、45まで絞られた小型の照明ユニット1を提供することが可能となる。
【0026】
次に、図1の裏側の照明ユニット1の構成について説明する。図2は、図1の照明ユニット1の上下面を逆さにした外観の斜視図であって、照明用の白色光が上方に向かって出射される図である。
【0027】
図2に示すように、カバー8は、放熱下ブロック4に形成された沈み部分にネジ止めされている。そして、口金2と照明本体10とカバー8によって、照明ユニット1を密閉して、この内部に組み込まれた電源回路、発光源のLEDを保護するように形成している。
【0028】
次に、この照明ユニット1の内部構成について説明する。図3は、照明ユニット1をさらに詳細に説明するための分解斜視図であり、ネジ類は煩雑となるので省略する。
【0029】
図3に示すように、照明ユニット1は、前述したように、口金2と、放熱上ブロック3と、電源回路5と、回路基板6と、発光源7と、放熱下ブロック4と、カバー8から形成
されている。
【0030】
そして、口金2は、例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)からなる絶縁性の樹脂からなり、その形状は、2段の円筒形状である口金本体21と、その口金本体21から径方向に突出した一対の突出部22と、それぞれの突出部22に、規格化された寸法形状と間隔で形成された一対の電極ピン23が形成されている。一対の電極ピン23は、内部の電源回路5と電気的に接続して、外部ソケットから電力の供給を受ける。即ち、口金2は、GX53型の口金と等価の形状であって、GX53型のソケットに着脱が容易な構造に形成されている。
【0031】
放熱上ブロック3は、例えばアルミ材質の押出材あるいはダイキャストからなり、筒状の内壁面33が口金本体21と突出部22の外周に沿って形成され、突出部22に一致した突出係合部35を形成している。
【0032】
放熱上ブロック3の外壁面31からは、放射状に多数の放熱フィン32が延伸され、その放熱フィン32のフィン長さは、突出係合部35の出っ張り量に一致した長さで形成されている。従って、放熱フィン32の先端と突出係合部35の出っ張りが同一円周上にあり、放熱上ブロック3の外径を形成している。
【0033】
即ち、照明ユニット1の外径は、突出係合部35を超えない寸法に形成され、外径の小さな小型の照明ユニット1を提供することが可能であり、そして、口金本体21の直径を可能な限り絞り込むことで、放熱フィン32のフィン長を延伸し、放熱特性の向上を図り、高輝度の照明ユニット1を提供することが可能となる。
【0034】
そして、内壁面33には、放熱下ブロック4と回路基板6と放熱上ブロック3と口金2をネジで共締めするための内壁突出部34が3箇所等間隔で形成されており、回路基板6と密着結合して良好な熱伝導を確保している。
【0035】
放熱下ブロック4は、放熱上ブロック3と同様の材質からなり、更に、放熱上ブロック3とほとんど同じ外形形状であって、外壁面41には放熱フィン42と突出係合部45を形成し、筒状の内壁面43には、放熱上ブロック3と回路基板6と放熱下ブロック4と口金2をネジで共締めするための内壁突出部44が3箇所等間隔で形成されている。そして、放熱下ブロック4の上面と下面それぞれに、回路基板6とカバー8を嵌め込む、沈み部分が形成されている。そして、カバー8が、回路基板6に実装された発光源7を保護するように外側に配置される。
【0036】
電源回路5は、ガラエポ基板からなる電源回路基板51の片面に複数の電源回路部品52を実装して、一対の電極ピン23と回路基板6に電気的に接続されている。そして、電源回路5は、電極ピン23から供給される電力を変換して、発光源7が実装された回路基板6に電力を供給する。
【0037】
回路基板6は、メタルコア基板、いわゆる、銅またはアルミ板の上に配線回路を形成したメタルベース基板からなり、実装された発光源7の発生する熱を伝導しやすい材質で形成されている。この回路基板6の表側は、ベース材が露出した金属面64であって、放熱上ブロック3と密着結合して熱伝導性を良好にしている。
【0038】
続けて回路基板6の裏側の構成(LED実装面の構成)を、矢印Bで示した図Bの分解斜視図で説明する。
【0039】
発光源7は、LED71、サブプレート72、FPC73で構成されている。青色を発
光するLED71は、熱伝導性のセラミクスまたは高反射アルミニウムからなるサブプレート72に実装され、そして、YAG系の黄色蛍光体が分散混合された透光性のシリコーン樹脂で封止されている。LED71の電気的接続は、ボンディングワイヤ等でサブプレート72に接続し、そして、FPC73を介して回路基板6の実装面61に接続される。
【0040】
この実装面61には、反射率の高い白色のレジストが塗布されており、LED71の点灯の制御を行うLEDドライバ及び制御回路(回路部品の表示は省略する)が実装されている。そして、電極ピン23に電力が供給されると、制御回路やLEDドライバによって、LED71が青色に発光し、その発光が黄色蛍光体により波長変換されて発光源7から白色光が出射される。
【0041】
回路基板6の裏面の発光源貼り付け面62及び外縁部63は、回路基板6のベース材が露出している。発光源貼り付け面62には、発光源7が矢印Cの方向に配置されて、放熱シート或いは放熱用シリコングリースなどで直接密着しネジ止めで固着される。そして、外縁部63は、放熱下ブロック4と内壁突出部44が直接接触する面であって、発光源7から発生した熱を放熱下ブロック4に伝達して、良好な放熱を可能としている。
【0042】
即ち、発光源7が実装された回路基板6は、そのベース材の露出した部分で、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4に直接結合し、熱伝導性の良い金属同士を結合させることで、伝熱特性の良好な構造を形成している。
【0043】
カバー8は、透光性を有する透明或いは光拡散性を有する樹脂、或いは、ガラスからなり、放熱下ブロック4に嵌め込まれてネジ止めされている。
【0044】
そして、図4に示すように、発光源7が実装された回路基板6は、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4に挟持され、口金2と共に口金止めネジ11で共締めされている。従って、高輝度の発光源7で発生した熱は、回路基板6から放熱上ブロック3を経由して放熱フィン32で放熱される経路と、放熱下ブロック4を経由して放熱フィン42で放熱される経路の両方の放熱経路を形成して、良好な放熱特性が得られている。
【0045】
電源回路5は、電源回路基板51が回路基板6に配置されたスペーサ65を介して、発光源7と共締めされてスペーサネジ12で固定されている。従って、電源回路5が口金2と放熱上ブロック3の形成する内部空間に収納されている。なお、スペーサ65の材質は、絶縁性の良好な材料、例えばナイロン等が望ましい。
【0046】
上述したように、照明ユニット1は、GX53型の口金と同じ外径でありながら、照明本体10に放射状の多数の放熱フィン32、42が形成され、良好な放熱特性を得ることが可能である。
【0047】
従って、本発明の照明ユニット1によれば、小型でありながら高輝度であって、発光特性と耐久性に優れた照明ユニットを提供することが可能となる。更に、GX53型の口金で容易に着脱が可能な汎用性のある照明ユニット1を提供することが可能となる。
[実施例2]
次に、本発明に係る照明ユニットの実施例2について説明する。図5は、図1と同様に照明ユニットの外観を口金側から示す斜視図である。
【0048】
実施例2の実施例1と異なる点は、さらに高輝度の照明ユニット1を実現するために、放熱特性を向上したことにある。即ち、実施例1に比べて若干外形サイズが大きくなるが、電極ピンを設けた径大部にも外形形状を損なわない程度の長さの放熱フィンを設け、実施例1に比べて更に放熱特性向上させたことにある。それ以外は、実施例1と構造、材質
、機能が全く同じで、更に、同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。
[実施例2の構成の説明:図5]
図5に示すように、照明ユニット1は、実施例1とほぼ同一形状であって、GX53型の口金2と、放熱上ブロック3と、放熱下ブロック4と、ここでは図示しないカバーで構成され、内部には、電源回路、及び、発光源が実装された回路基板を内蔵している。
【0049】
この実施例2の照明ユニット1において、放熱上ブロック3の突出係合部35及び放熱下ブロック4の突出係合部の外壁面にも放熱フィン36、46が形成される。つまり、この短いフィン長さの放熱フィン36、46の存在により、第1の実施形態で示した、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4のそれぞれの外壁面31、41から放射状に延伸された多数個の放熱フィン32、42のフィン長さに各々に加算されて、結果的には、放熱フィンの表面積が飛躍的に増加する。
【0050】
従って、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4の照明本体全体の外径をわずかに増加するだけで、放熱フィンの表面積が増大するから、放熱特性が更に向上し、照明ユニットの輝度、発光特性、耐久性の向上を図ることが可能となる。
【0051】
上記発明では、本発明による照明ユニットの実施例について詳細に説明したが、本発明の基本的な技術思想は、規格化されたGX53型の口金にあって、形状寸法が定められた電極ピンとそれを保持する領域以外を内側に絞り、放熱フィンの長さを充分確保できるように形成し、良好な放熱特性を得ることにある。従って、外径が小さく小型でありながら高輝度であって、発光特性、耐久性の良好な照明ユニット1を提供することが可能となる。
【0052】
また、本発明においては、発光源7のLED71は、青色の発光を波長変換して白色光を出射する例で説明したが、紫色の発光を波長変換してもよく、また、青色、赤色、緑色のLEDを用いて発光源としても、なんら問題は無い。更に、口金の規格をGX53の例で説明したが、GU10型であっても問題のないことは言うまでもない。
【0053】
また、上述した本発明の照明ユニット1の実施例1と実施例2に限定されることはなく、それらの全てを行う必要もなく、特許請求の範囲の各請求項に記載した内容の範囲で種々に変更や省略をすることが出来ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0054】
1:照明ユニット
2:口金
3:放熱上ブロック
4:放熱下ブロック
5:電源回路
6:回路基板
7:発光源
8:カバー
11:口金止めネジ
12:スペーサネジ
21:口金本体
22:突出部
23:電極ピン
24:ガイド溝
31:外壁面
32:放熱フィン
33:内壁面
34:内壁突出部
35:突出係合部
41:外壁面
42:放熱フィン
43:内壁面
44:内壁突出部
45:突出係合部
51:電源回路基板
52:電源回路部品
61:実装面
62:発光源貼り付け面
63:外縁部
64:金属面
71:LED
72:サブプレート
73:FPC
【技術分野】
【0001】
本発明は、LED(発光ダイオード)等の半導体発光素子を備えた照明ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、高輝度で半永久的な寿命を有するLED(Light emitting diode)が用いられ、更に、IEC(国際電気標準会議)で規格化されたGX53型の口金を形成して、ランプソケット(受金)との着脱を容易にし、微小チップのLEDを組み込んだコンパクトな照明ユニットが要望されている。
【0003】
しかし、この高輝度でコンパクトな照明ユニットは、発光源のLEDの輝度を高輝度にすればするほど、LEDの発熱が増大し、LED自体の発光効率や寿命に悪影響を及ぼすだけでなく、その発熱が照明ユニットの構成部品も劣化させるため、発光特性、耐久性に問題が生じ、放熱対策が重要である。
【0004】
従って、GX53型の口金を有する照明ユニットとランプソケットをツイスト&ロック方式で装填して、照明ユニットと照明器具本体が面接触する部分を形成し、その部分からLEDの発熱を放熱する構造が提案されている(特許文献1)。
【0005】
一方、非特許文献1には、特許文献1と同様に、照明ユニットにGX53型の口金を形成しながら、口金の外周に、放熱フィンを形成する構造が提案されている。
【0006】
図6は、非特許文献1の発表された写真から要点を説明するための模式的な図の外観斜視図である。
【0007】
図6に示すように、照明ユニット100は、GX53の規格で定められた外径を有する口金本体101から突出した一対の電極ピン102が定められた形状と間隔で構成され、そして、口金本体101の外周に放熱フィン103が形成されている。従って、この非特許文献1の照明ユニット100は、実装された高輝度のLEDから発生した熱を、放熱フィン103が優れた放熱特性を有し、良好な発光特性、耐久性を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2010−129488号公報(第5頁、図1)
【非特許文献】
【0009】
【非特許文献1】東芝ライテック株式会社、プレスリリース、これからのあかりのカタチを実現するLED照明LEDユニット「フラット形6.4W」の発売について(写真)、[online]、2009年9月30日、[2010年7月9日検索]、インターネット<https://www3.toshiba.co.jp/tlt/topix/press/p090930a/p090930a.htm>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
しかしながら、特許文献1に示した従来技術は、照明ユニットと照明器具本体が互いに面接触する部分を形成し、照明ユニットを照明器具本体に組み込こんではじめて、LEDの発熱が照明ユニットから照明器具本体に伝熱し、放熱する構成である。従って、この照明ユニットを、同じGX53型のランプソケットを有する他の照明器具本体に装着しても
、互いに面接触する部分がなく、放熱が不可能な構造であった。
【0011】
また、非特許文献1に示した従来の照明ユニット100は、GX53型の口金を用いて、着脱の容易さや互換性を有し、放熱フィン103が形成されて放熱特性が優れているものの、規格で53mmに定められた間隔の電極ピン102の外周に放熱フィン103が形成されているから、更に小型で外径の小さな照明ユニットとすることが不可能であった。
【0012】
本発明の目的は、高輝度でありながら、LEDの発熱に対して放熱効果の優れ、発光特性、耐久性の良好で、しかも外径の小さな小型の照明ユニットを提供することを目的とし、更に、規格化された口金を取り込んだ構成にすることにより、着脱の容易さや互換性のある照明ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の照明ユニットは、上記目的を達成するために、下記記載の構成を採用するものである。
【0014】
本発明の照明ユニットは、発光源が実装された回路基板と、回路基板と筒状内壁面で接続する照明本体と、照明本体の外壁面から放射状に延び照明本体と一体に形成される複数の放熱フィンと、口金本体に発光源に電力を供給するための電極ピンが照明本体から突出して設けられた口金と、を有する照明ユニットにおいて、口金の外形を、電極ピンが設けられた領域が、他の領域に比べて突出した径大部形状で、他の領域を径小部形状とし、複数の放熱フィンを、他の領域の径小部に形成したことを特徴とする。
【0015】
この複数の放熱フィンは、電極ピンが設けられた径大部領域にも形成されており、電極ピンが設けられた領域の径大部の放熱フィンのフィン長さを、他の領域の径小部のフィン長さに比べて短くしてもよい。
【発明の効果】
【0016】
以上のように本発明によれば、外径が小さく小型でありながら、放熱フィンを形成し、その放熱フィンによる確実な放熱によって、高輝度のLEDを用いても、発光特性や耐久性が良好な照明ユニットを提供することが可能となる。
【0017】
更に、着脱が容易で、互換性のある照明ユニットを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の照明ユニットの実施例1の外観を示す斜視図である。
【図2】図1に示した照明ユニットを上下面を逆さにした外観を示す斜視図である。
【図3】本発明の照明ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図4】図1に示した照明ユニットのA−O―A断面図である。
【図5】本発明の照明ユニットの実施例2の外観を示す斜視図である。
【図6】従来の照明ユニットの外観の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
【0020】
なお、以下に説明する実施例において、照明ユニットの口金は、IEC(国際電気標準会議)で規格化されたGX53型の口金で構成されている例として説明する。
[実施例1]
図1から図4は、本実施例1の照明ユニットの構成を説明するための図面であり、図1
は、この照明ユニットの外観をGX53型の口金側から示す斜視図であり、図2は、照明ユニットの外観を図1の上下面を逆さにして示す斜視図であり、図3は、図1の分解斜視図で照明ユニットの構成を説明するための図であり、図4は、図1に示すA−O―A断面線の断面図で照明ユニットの構成を説明するための図である。
[実施例1の照明ユニットの構成:図1から図4]
まず、図1から図4を用いて実施例1の照明ユニットの全体構成を説明する。なお、各図において、同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。図1は、照明ユニットを口金側から示した外観の斜視図であって、照明用の白色光が下方に向かって出射される図である。
【0021】
図1に示すように、照明ユニット1は、GX53型の口金2と、放熱上ブロック3と、放熱下ブロック4と、カバー8(図2参照)で構成され、内部に、電源回路、及び、発光源が実装された回路基板を内蔵している(詳細は図3、4で説明する)。
【0022】
上述した口金2は、口金本体21から径方向に突出した一対の突出部22が径大部を形成し、その突出部22のそれぞれに、電極ピン23がGX53型の規格に基づいた形状寸法(53mmの間隔)で形成されている。すなわち、口金本体21は、GX53型の形状寸法の電極ピン23と、それを保持する領域の径大部と、突出部22以外を内側に絞った領域の径小部で形成されている。そして、この電極ピン23によって、図示しない外部ソケットに装填したときに、外部電源から内部の電源回路に電力が供給される。なお、この照明ユニット1の外部ソケットへの固定は、図中の口金2の側壁部に設けたL字のガイド溝24に、外部ソケットの突起を係合させて、ツイスト&ロック方式で装填する。
【0023】
放熱上ブロック3は、その内側が口金2の口金本体21と突出部22に沿って、すなわち、径大部形状と径小部形状に沿って形成され、そして、径小部の外側には、放射状に多数個の放熱フィン32が延伸して形成されている。その放熱フィン32のフィン長さは、突出部22と係合する突出係合部35の出っ張り量に相当している。
【0024】
放熱下ブロック4は、放熱上ブロック3と同様の外形形状をなし、放射状の多数個の放熱フィン42と突出係合部45を形成している。そして、放熱下ブロック4は、放熱上ブロック3と対をなして照明本体10を形成する。
【0025】
そして、この照明本体10に形成された放射状の多数の放熱フィン32、42が、発光源のLEDの発熱を放熱することにより、発光特性や耐久性が良好であり、しかも、外径は、突出係合部35、45まで絞られた小型の照明ユニット1を提供することが可能となる。
【0026】
次に、図1の裏側の照明ユニット1の構成について説明する。図2は、図1の照明ユニット1の上下面を逆さにした外観の斜視図であって、照明用の白色光が上方に向かって出射される図である。
【0027】
図2に示すように、カバー8は、放熱下ブロック4に形成された沈み部分にネジ止めされている。そして、口金2と照明本体10とカバー8によって、照明ユニット1を密閉して、この内部に組み込まれた電源回路、発光源のLEDを保護するように形成している。
【0028】
次に、この照明ユニット1の内部構成について説明する。図3は、照明ユニット1をさらに詳細に説明するための分解斜視図であり、ネジ類は煩雑となるので省略する。
【0029】
図3に示すように、照明ユニット1は、前述したように、口金2と、放熱上ブロック3と、電源回路5と、回路基板6と、発光源7と、放熱下ブロック4と、カバー8から形成
されている。
【0030】
そして、口金2は、例えばPBT(ポリブチレンテレフタレート)からなる絶縁性の樹脂からなり、その形状は、2段の円筒形状である口金本体21と、その口金本体21から径方向に突出した一対の突出部22と、それぞれの突出部22に、規格化された寸法形状と間隔で形成された一対の電極ピン23が形成されている。一対の電極ピン23は、内部の電源回路5と電気的に接続して、外部ソケットから電力の供給を受ける。即ち、口金2は、GX53型の口金と等価の形状であって、GX53型のソケットに着脱が容易な構造に形成されている。
【0031】
放熱上ブロック3は、例えばアルミ材質の押出材あるいはダイキャストからなり、筒状の内壁面33が口金本体21と突出部22の外周に沿って形成され、突出部22に一致した突出係合部35を形成している。
【0032】
放熱上ブロック3の外壁面31からは、放射状に多数の放熱フィン32が延伸され、その放熱フィン32のフィン長さは、突出係合部35の出っ張り量に一致した長さで形成されている。従って、放熱フィン32の先端と突出係合部35の出っ張りが同一円周上にあり、放熱上ブロック3の外径を形成している。
【0033】
即ち、照明ユニット1の外径は、突出係合部35を超えない寸法に形成され、外径の小さな小型の照明ユニット1を提供することが可能であり、そして、口金本体21の直径を可能な限り絞り込むことで、放熱フィン32のフィン長を延伸し、放熱特性の向上を図り、高輝度の照明ユニット1を提供することが可能となる。
【0034】
そして、内壁面33には、放熱下ブロック4と回路基板6と放熱上ブロック3と口金2をネジで共締めするための内壁突出部34が3箇所等間隔で形成されており、回路基板6と密着結合して良好な熱伝導を確保している。
【0035】
放熱下ブロック4は、放熱上ブロック3と同様の材質からなり、更に、放熱上ブロック3とほとんど同じ外形形状であって、外壁面41には放熱フィン42と突出係合部45を形成し、筒状の内壁面43には、放熱上ブロック3と回路基板6と放熱下ブロック4と口金2をネジで共締めするための内壁突出部44が3箇所等間隔で形成されている。そして、放熱下ブロック4の上面と下面それぞれに、回路基板6とカバー8を嵌め込む、沈み部分が形成されている。そして、カバー8が、回路基板6に実装された発光源7を保護するように外側に配置される。
【0036】
電源回路5は、ガラエポ基板からなる電源回路基板51の片面に複数の電源回路部品52を実装して、一対の電極ピン23と回路基板6に電気的に接続されている。そして、電源回路5は、電極ピン23から供給される電力を変換して、発光源7が実装された回路基板6に電力を供給する。
【0037】
回路基板6は、メタルコア基板、いわゆる、銅またはアルミ板の上に配線回路を形成したメタルベース基板からなり、実装された発光源7の発生する熱を伝導しやすい材質で形成されている。この回路基板6の表側は、ベース材が露出した金属面64であって、放熱上ブロック3と密着結合して熱伝導性を良好にしている。
【0038】
続けて回路基板6の裏側の構成(LED実装面の構成)を、矢印Bで示した図Bの分解斜視図で説明する。
【0039】
発光源7は、LED71、サブプレート72、FPC73で構成されている。青色を発
光するLED71は、熱伝導性のセラミクスまたは高反射アルミニウムからなるサブプレート72に実装され、そして、YAG系の黄色蛍光体が分散混合された透光性のシリコーン樹脂で封止されている。LED71の電気的接続は、ボンディングワイヤ等でサブプレート72に接続し、そして、FPC73を介して回路基板6の実装面61に接続される。
【0040】
この実装面61には、反射率の高い白色のレジストが塗布されており、LED71の点灯の制御を行うLEDドライバ及び制御回路(回路部品の表示は省略する)が実装されている。そして、電極ピン23に電力が供給されると、制御回路やLEDドライバによって、LED71が青色に発光し、その発光が黄色蛍光体により波長変換されて発光源7から白色光が出射される。
【0041】
回路基板6の裏面の発光源貼り付け面62及び外縁部63は、回路基板6のベース材が露出している。発光源貼り付け面62には、発光源7が矢印Cの方向に配置されて、放熱シート或いは放熱用シリコングリースなどで直接密着しネジ止めで固着される。そして、外縁部63は、放熱下ブロック4と内壁突出部44が直接接触する面であって、発光源7から発生した熱を放熱下ブロック4に伝達して、良好な放熱を可能としている。
【0042】
即ち、発光源7が実装された回路基板6は、そのベース材の露出した部分で、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4に直接結合し、熱伝導性の良い金属同士を結合させることで、伝熱特性の良好な構造を形成している。
【0043】
カバー8は、透光性を有する透明或いは光拡散性を有する樹脂、或いは、ガラスからなり、放熱下ブロック4に嵌め込まれてネジ止めされている。
【0044】
そして、図4に示すように、発光源7が実装された回路基板6は、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4に挟持され、口金2と共に口金止めネジ11で共締めされている。従って、高輝度の発光源7で発生した熱は、回路基板6から放熱上ブロック3を経由して放熱フィン32で放熱される経路と、放熱下ブロック4を経由して放熱フィン42で放熱される経路の両方の放熱経路を形成して、良好な放熱特性が得られている。
【0045】
電源回路5は、電源回路基板51が回路基板6に配置されたスペーサ65を介して、発光源7と共締めされてスペーサネジ12で固定されている。従って、電源回路5が口金2と放熱上ブロック3の形成する内部空間に収納されている。なお、スペーサ65の材質は、絶縁性の良好な材料、例えばナイロン等が望ましい。
【0046】
上述したように、照明ユニット1は、GX53型の口金と同じ外径でありながら、照明本体10に放射状の多数の放熱フィン32、42が形成され、良好な放熱特性を得ることが可能である。
【0047】
従って、本発明の照明ユニット1によれば、小型でありながら高輝度であって、発光特性と耐久性に優れた照明ユニットを提供することが可能となる。更に、GX53型の口金で容易に着脱が可能な汎用性のある照明ユニット1を提供することが可能となる。
[実施例2]
次に、本発明に係る照明ユニットの実施例2について説明する。図5は、図1と同様に照明ユニットの外観を口金側から示す斜視図である。
【0048】
実施例2の実施例1と異なる点は、さらに高輝度の照明ユニット1を実現するために、放熱特性を向上したことにある。即ち、実施例1に比べて若干外形サイズが大きくなるが、電極ピンを設けた径大部にも外形形状を損なわない程度の長さの放熱フィンを設け、実施例1に比べて更に放熱特性向上させたことにある。それ以外は、実施例1と構造、材質
、機能が全く同じで、更に、同一の構成部材には同一の番号を付して、重複する説明は省略する。
[実施例2の構成の説明:図5]
図5に示すように、照明ユニット1は、実施例1とほぼ同一形状であって、GX53型の口金2と、放熱上ブロック3と、放熱下ブロック4と、ここでは図示しないカバーで構成され、内部には、電源回路、及び、発光源が実装された回路基板を内蔵している。
【0049】
この実施例2の照明ユニット1において、放熱上ブロック3の突出係合部35及び放熱下ブロック4の突出係合部の外壁面にも放熱フィン36、46が形成される。つまり、この短いフィン長さの放熱フィン36、46の存在により、第1の実施形態で示した、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4のそれぞれの外壁面31、41から放射状に延伸された多数個の放熱フィン32、42のフィン長さに各々に加算されて、結果的には、放熱フィンの表面積が飛躍的に増加する。
【0050】
従って、放熱上ブロック3と放熱下ブロック4の照明本体全体の外径をわずかに増加するだけで、放熱フィンの表面積が増大するから、放熱特性が更に向上し、照明ユニットの輝度、発光特性、耐久性の向上を図ることが可能となる。
【0051】
上記発明では、本発明による照明ユニットの実施例について詳細に説明したが、本発明の基本的な技術思想は、規格化されたGX53型の口金にあって、形状寸法が定められた電極ピンとそれを保持する領域以外を内側に絞り、放熱フィンの長さを充分確保できるように形成し、良好な放熱特性を得ることにある。従って、外径が小さく小型でありながら高輝度であって、発光特性、耐久性の良好な照明ユニット1を提供することが可能となる。
【0052】
また、本発明においては、発光源7のLED71は、青色の発光を波長変換して白色光を出射する例で説明したが、紫色の発光を波長変換してもよく、また、青色、赤色、緑色のLEDを用いて発光源としても、なんら問題は無い。更に、口金の規格をGX53の例で説明したが、GU10型であっても問題のないことは言うまでもない。
【0053】
また、上述した本発明の照明ユニット1の実施例1と実施例2に限定されることはなく、それらの全てを行う必要もなく、特許請求の範囲の各請求項に記載した内容の範囲で種々に変更や省略をすることが出来ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0054】
1:照明ユニット
2:口金
3:放熱上ブロック
4:放熱下ブロック
5:電源回路
6:回路基板
7:発光源
8:カバー
11:口金止めネジ
12:スペーサネジ
21:口金本体
22:突出部
23:電極ピン
24:ガイド溝
31:外壁面
32:放熱フィン
33:内壁面
34:内壁突出部
35:突出係合部
41:外壁面
42:放熱フィン
43:内壁面
44:内壁突出部
45:突出係合部
51:電源回路基板
52:電源回路部品
61:実装面
62:発光源貼り付け面
63:外縁部
64:金属面
71:LED
72:サブプレート
73:FPC
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光源が実装された回路基板と、
前記回路基板と、筒状内壁面で接続する照明本体と、
前記照明本体の外壁面から放射状に延び、前記照明本体と一体に形成される複数の放熱フィンと、
口金本体に、前記発光源に電力を供給するための電極ピンが、前記照明本体から突出して設けられた口金と、を有する照明ユニットにおいて、
前記口金の外形は、前記電極ピンが設けられた領域を、他の領域に比べて突出した径大部形状とし、他の領域を径小部形状としており、
前記複数の放熱フィンは、前記他の領域の径小部に形成されている
ことを特徴とする照明ユニット。
【請求項2】
前記複数の放熱フィンは、前記電極ピンが設けられた径大部領域にも形成されており、
前記径大部の放熱フィンのフィン長さは、前記径小部のフィン長さに比べて短い
ことを特徴とする請求項1に記載の照明ユニット。
【請求項3】
前記照明本体は、一対の放熱ブロックからなり、前記回路基板の外縁部を挟持してなる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の照明ユニット
【請求項4】
前記回路基板は、金属基板である
ことを特徴とする請求項3に記載の照明ユニット。
【請求項5】
前記口金は、GX53型口金である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【請求項1】
発光源が実装された回路基板と、
前記回路基板と、筒状内壁面で接続する照明本体と、
前記照明本体の外壁面から放射状に延び、前記照明本体と一体に形成される複数の放熱フィンと、
口金本体に、前記発光源に電力を供給するための電極ピンが、前記照明本体から突出して設けられた口金と、を有する照明ユニットにおいて、
前記口金の外形は、前記電極ピンが設けられた領域を、他の領域に比べて突出した径大部形状とし、他の領域を径小部形状としており、
前記複数の放熱フィンは、前記他の領域の径小部に形成されている
ことを特徴とする照明ユニット。
【請求項2】
前記複数の放熱フィンは、前記電極ピンが設けられた径大部領域にも形成されており、
前記径大部の放熱フィンのフィン長さは、前記径小部のフィン長さに比べて短い
ことを特徴とする請求項1に記載の照明ユニット。
【請求項3】
前記照明本体は、一対の放熱ブロックからなり、前記回路基板の外縁部を挟持してなる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の照明ユニット
【請求項4】
前記回路基板は、金属基板である
ことを特徴とする請求項3に記載の照明ユニット。
【請求項5】
前記口金は、GX53型口金である
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の照明ユニット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【公開番号】特開2012−48899(P2012−48899A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−188470(P2010−188470)
【出願日】平成22年8月25日(2010.8.25)
【出願人】(000001960)シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年8月25日(2010.8.25)
【出願人】(000001960)シチズンホールディングス株式会社 (1,939)
【Fターム(参考)】
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