CN103388753A - 灯泡形灯及照明器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种灯泡形灯及照明器具，利用简单的构成使配光不均不易产生，并且能够宽配光化。球形灯罩(11)的细颈部(17)将一端(24)设定为最小径，将另一端(25)设定为最大径，自一端(24)侧向另一端(25)侧形成为扩径状。球形灯罩(11)的细颈部(17)在剖视时比将一端(24)的外缘与另一端(25)的外缘连结而成的虚拟直线更向内凹陷。光源部(12)包含半导体发光元件(31)，并且以发光部(36)处于球形灯罩(11)的细颈部(17)的两端间的方式收纳于球形灯罩(11)。灯头(13)位于球形灯罩(11)的一端侧。

Description

灯泡形灯及照明器具

技术领域

本发明的实施方式涉及一种包括含有半导体发光元件并且收纳于球形灯罩(globe)内的光源部的灯泡形灯及包括所述灯泡形灯的照明器具。

背景技术

迄今为止，有能够代替使用灯丝(filament)的灯泡，在光源中使用LED(light-emitting diode，发光二极管)作为半导体发光元件的灯泡形灯。这种灯泡形灯包括安装LED元件而形成光源的基板，包覆所述基板而安装有球形灯罩。在这种灯泡形灯的情况下，为了缓和因与灯丝灯泡的发光位置的不同所产生的异样感，有的灯泡形灯在球形灯罩的内部或外部设置光学系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利特开2011-253901号公报

专利文献2日本专利特开2010-257761号公报

专利文献3日本专利特开2010-205553号公报

发明内容

但是，例如当在球形灯罩的内部配置光学系统时，特别是球形灯罩具有扩散特性时，有时在球形灯罩的表面会产生配光不均，从而在外观上不优选。

并且，由于需要另行设置光学系统，所以构造变得复杂。

本发明所欲解决的问题在于提供一种灯泡形灯及包括所述灯泡形灯的照明器具，利用简单的构成使配光不均不易产生，并且能够宽配光化。

本发明的实施方式的灯泡形灯包括含有细颈部的球形灯罩、光源部及灯头。细颈部中，将一端设定为最小径，将另一端设定为最大径，自一端侧向另一端侧形成为扩径状，并且于剖视时比将一端的外缘与另一端的外缘连结而成的虚拟直线更向内凹陷。光源部包含半导体发光元件，半导体发光元件具有发光部，半导体发光元件从所述发光部放射光，发光部位于球形灯罩的细颈部的所述一端与所述另一端端间而收纳于所述球形灯罩内。灯头位于球形灯罩的一端侧。

本发明的实施方式的照明器具包括含有灯座的器具本体及安装于所述灯座上的上述灯泡形灯。

发明的效果

根据本发明，在球形灯罩的细颈部的两端间配置包含半导体发光元件的光源部的发光部，借此无需另行使用光学系统等，利用简单的构成便使得配光不均不易产生，并且能够宽配光化。

附图说明

图1是切除一部分地表示一实施方式的灯泡形灯的侧视图。

图2是示意性地表示所述灯泡形灯的球形灯罩的剖视图。

图3是表示包含所述灯泡形灯的照明器具的说明图。

图4(a)是所述灯泡形灯的使用透过型球形灯罩的状态下的特性曲线图，图4(b)是所述灯泡形灯的使用扩散型球形灯罩的状态下的特性曲线图。

图5(a)是切除一部分地表示针对所述灯泡形灯的第1比较例即包括不含细颈部的球形灯罩的灯泡形灯的侧视图，图5(b)是图5(a)所示的灯泡形灯的特性曲线图。

图6(a)是切除一部分地表示针对所述灯泡形灯的第2比较例即包括不含细颈部的球形灯罩的灯泡形灯的侧视图，图6(b)是图6(a)所示的灯泡形灯的特性曲线图。

图7(a)是切除一部分地表示针对所述灯泡形灯的第3比较例即光源部的发光部位于比细颈部更靠一端侧的位置的灯泡形灯的侧视图，图7(b)是图7(a)所示的灯泡形灯的使用透过型球形灯罩的状态下的特性曲线图。

图8(a)是切除一部分地表示针对所述灯泡形灯的第4比较例即光源部的发光部位于比细颈部更靠另一端侧的位置的灯泡形灯的侧视图，图8(b)是图8(a)所示的灯泡形灯的使用扩散型球形灯罩的状态下的特性曲线图。

符号的说明：

10、10a～10d：灯泡形灯

11、11a～11d：球形灯罩

12、12a～12d：光源部

13：灯头

16、16c、53：直状部

17、17c、17d：细颈部

18、18a、18b、18d：球状部

21：开口部

24、24c：一端

25、25d：另一端

28：最大径位置

29：顶部

31、31a～31c：半导体发光元件

32：基体

34：基板部

35：定位部

36、36a～36d：发光部

41：外壳部

42：绝缘部

43：金属眼

45：照明器具

46：器具本体

47：灯座

48：反射体

51、52：扩径部

L1、L2：虚拟直线

O：曲率中心

PL1、PL2：虚拟面

P1～P4：峰值

R1：最小径

R2：最大径

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边说明一个实施方式的构成。

在图1及图2中，10是灯泡形灯，所述灯泡形灯10包括球形灯罩11、收纳于所述球形灯罩11内的光源部12、以及安装于球形灯罩11的一端部的灯头13。

球形灯罩11例如由合成树脂或玻璃等材料一体地形成，包括构成与灯头13连接的一端部的基端部即直状部16、与所述直状部16的另一端侧连接的作为中间部的细颈部17、以及球状部18，所述球状部18是作为球形灯罩11的前端部且与所述细颈部17的另一端侧连接而构成。球形灯罩11形成为以通过直状部16、细颈部17及球状部18的中心的直线为中心轴的旋转体形状。并且，所述球形灯罩11中，中心轴即灯轴方向的长度及与灯轴方向交叉的方向的最大径部分的外径具有与一般照明用的白炽灯泡相等的尺寸，所述球形灯罩11作为整体形成为与白炽灯泡的形状近似的形状。再者，作为所述球形灯罩11，可根据所要求的灯泡形灯10的配光特性，设为使来自光源部12的光几乎不扩散而透过的透过型球形灯罩(透明球形灯罩)、或者使来自光源部12的光扩散的扩散型球形灯罩。

直状部16形成为直线圆筒状，在与灯头13相对向的一端侧包含开口部21。而且，所述直状部16中，沿着灯轴的轴方向的尺寸例如设定为约12mm左右，并且内径尺寸例如设定为15mm～18mm左右。

并且，细颈部17是将直状部16与球状部18平滑地连接的连接部，与直状部16连接的一端24设定为最小径R1，与球状部18连接的另一端25设定为最大径R2，并且形成为自一端24侧向另一端25侧扩径的筒状。此外，所述细颈部17的倾斜度(曲率)例如自一端24侧向另一端25侧逐渐增大，所述细颈部17剖视时成为相对于将一端24的外缘与另一端25的外缘连结而成的虚拟直线L1向内(灯轴侧)凹陷的S字形状。换而言之，细颈部17的曲率在一端24与另一端25之间发生变化，以使一端24的曲率与直线圆筒状的直状部16的曲率相等，另一端25的曲率与球状的球状部18相等。并且，所述细颈部17剖视时成为例如以位于与灯轴正交且通过一端24的虚拟直线L2上的曲率中心O为中心的规定半径(例如35mm)的圆弧状，成为不含平面部及折弯点的实质性平滑的曲面状。再者，所述细颈部17的沿着灯轴的轴方向的尺寸例如设定为约24mm左右。并且，所述细颈部17的最小径R1即一端24处的内径尺寸与直状部16的内径尺寸相等，例如设定为约15mm～18mm左右，最大径R2即另一端25的内径尺寸小于球状部18的最大径，例如设定为约25mm左右。因此，所述细颈部17中，相对于最小径R1将最大径R2设定为例如1.5倍～2.5倍左右。

并且，球状部18形成为与细颈部17的另一端25连接的球状，并且自所述细颈部17的另一端25向另一端侧直至最大径位置(赤道位置)28为止逐渐扩径，自所述最大径位置28向顶部29逐渐缩径。再者，所述球状部18的最大内径例如设定为30mm～32.5mm左右。

并且，光源部12是将例如LED元件或EL(Electroluminescent，电致发光)元件等固体发光元件即半导体发光元件31安装于基体32上，构成为面光源。在本实施方式中，使用LED元件作为半导体发光元件31。并且，基体32包括：基板部34，是安装有半导体发光元件31的安装部，自球形灯罩11的开口部21插入至球形灯罩11的内部；以及法兰状的定位部35，夹于球形灯罩11的开口部21的边缘部与灯头13之间，相对于球形灯罩11对光源部12进行定位。并且，所述光源部12是以COB(Chip On Board，板上芯片)方式在基板部34上安装多个LED元件。即，在基板部34上安装多个LED元件，通过打线结合(wire bonding)将所述多个LED元件串联地电性连接，利用包含混入有荧光体的例如硅酮树脂等的透明树脂的荧光体层一体地覆盖多个LED元件。作为LED元件例如使用发出蓝色光的LED元件，荧光体层中混入了利用来自LED元件的蓝色光的一部分所激发而放射黄色光的荧光体。因此，光源部12中，由荧光体层所覆盖的半导体发光元件31的表面成为发光部36，自所述发光部36放射白色系的照明光。并且，所述光源部12的半导体发光元件31的发光部36在球形灯罩11中，位于细颈部17的一端24与另一端25之间。此处，所谓半导体发光元件31的发光部36位于细颈部17的一端24与另一端25之间，是指位于包含细颈部17的一端24且与灯轴正交的虚拟面PL1与包含另一端25且与灯轴正交的虚拟面PL2之间，或者位于所述虚拟面PL1、PL2上。

并且，灯头13与一般照明灯泡用的灯座连接而能够自外部电源供电，灯头13覆盖开口部21而安装于球形灯罩11的直状部16。所述灯头13包括：外壳(shell)部41，利用导电性的金属等的构件形成为有底圆筒状；绝缘部42，设置于所述外壳部41的另一端侧；及金属眼(eyelet)43，设置于所述绝缘部42的顶部。并且，在所述灯头13的外壳部41的内部，收纳着用于使光源部12点灯的未图示的点灯电路部。所述点灯电路部在基板上安装电路元件而构成对光源部12例如供给恒流的恒流电路，对外壳部41及金属眼43分别利用未图示的输入用导线等进行电性连接，并且对光源部12利用未图示的输出用导线等进行电性连接。

并且，为了组装灯泡形灯10，将光源部12插入至球形灯罩11的开口部21，将基体32的定位部35固定在所述开口部21的边缘部。在所述状态下，光源部12及球形灯罩11得以定位，光源部12的半导体发光元件31的发光部36位于球形灯罩11的细颈部17的一端24与另一端25之间。

并且，利用一对导线将包含点灯电路部、灯头13的外壳部41及金属眼43加以电性连接，同时将所述点灯电路部收纳于灯头13的内部，并且以将光源部12夹于灯头13与球形灯罩11之间的方式安装灯头13。

并且，图3中表示使用灯泡形灯10的嵌灯即照明器具45，所述照明器具45包括器具本体46，在所述器具本体46内，配设有安装灯泡形灯10的灯座47、以及使自灯泡形灯10放射的光向下方反射的反射体48。

并且，当将灯泡形灯10安装于照明器具45的灯座47上而通电时，点灯电路部进行工作，对光源部12的半导体发光元件31供给电力，多个半导体发光元件31进行点灯而自发光部36放射光，所述光透过球形灯罩11放射至外部。

并且，各光源部12的多个半导体发光元件31点灯时所产生的热、及通过点灯电路部的工作而产生的热主要是自光源部12热传导至球形灯罩11、灯头13，并自球形灯罩11及灯头13等散出至外部。

此处，例如，如图5(a)所示，在球形灯罩11a不含细颈部而含有自一端侧向球状部18a呈直线状扩径的扩径部51的灯泡形灯10a中，当球形灯罩11a是使光透过的透过型球形灯罩时，在扩径部51，来自光源部12a的半导体发光元件31a的发光部36a的发光角度的差与入射角的差相等，因此当所述发光角度的差较小时，来自球形灯罩11a的射出角的差也较小。因此，如图5(b)所示，在配光分布中产生显著的峰值P1、P1，在与所述峰值P1、P1对应的位置上产生环状的配光不均。

同样地，例如，如图6(a)所示，在球形灯罩11b不含细颈部17，而包含以自一端侧向另一端侧向外突出的方式而扩径的扩径部52，并且包含自所述扩径部52向球状部18b呈直线状连续的圆筒状的直状部53的灯泡形灯10b中，当球形灯罩11b是使光透过的透过型球形灯罩时，在直状部53，来自光源部12b的半导体发光元件31b的发光部36b的发光角度的差与入射角的差相等，因此当所述发光角度的差较小时，来自球形灯罩11b的射出角的差也较小。因此，如图6(b)所示，在配光分布中产生显著的峰值P2、P2，在与所述峰值P2、P2对应的位置上产生环状的配光不均。

此外，例如，如图7(a)所示，在光源部12c的半导体发光元件31c的发光部36c的位置比细颈部17c的一端24c更靠直状部16c侧(一端侧)的灯泡形灯10c中，当球形灯罩11c是使光透过的透过型球形灯罩时，来自发光部36c的发光大量入射至直状部16c，在所述直状部16c，来自光源部12c的半导体发光元件31c的发光部36c的发光角度的差与入射角的差相等，因此当所述发光角度的差较小时，来自球形灯罩11c的射出角的差也较小。因此，如图7(b)所示，在配光分布中产生显著的峰值P3、P3，在与所述峰值P3、P3对应的位置上产生环状的配光不均。

与此相对，在本实施方式的灯泡形灯10中，当球形灯罩11是使光透过的透过型球形灯罩时，来自发光部36的发光大量进入至细颈部17，在所述细颈部17，只要来自发光部36的发光角度稍有不同，入射至球形灯罩11的入射角便大不相同，因此来自球形灯罩11的光的射出角大不相同，如图4(a)所示，配光分布中观察到一点点的峰值P4、P4，几乎不产生配光不均。

并且，例如，如图8(a)所示，在光源部12d的半导体发光元件31d的发光部36d的位置比细颈部17d的另一端25d更靠球状部18d侧(另一端侧)的灯泡形灯10d中，当球形灯罩11d是使光扩散的扩散型球形灯罩时，如图8(b)所示，配光不会充分扩大。

与此相对，在本实施方式的灯泡形灯10中，当球形灯罩11是使光扩散的扩散型球形灯罩时，如图4(b)所示，配光分布扩大至约240°，可实现宽配向化。

如上所述，在球形灯罩11的细颈部17的两端间配置包括半导体发光元件31的光源部12的发光部36，所述细颈部17是将一端24设定为最小径，将另一端25设定为最大径，自一端24侧向另一端25侧形成为扩径状，并且剖视时比将一端24的外缘与另一端25的外缘连结而成的虚拟直线L1更向内凹陷，借此，无需在球形灯罩11的内部或外部等另行使用光学系统等，而利用简单的构成便使得配光不均不易产生，并且如果将球形灯罩11设为扩散型球形灯罩，那么可容易地实现宽配光化。

并且，通过将细颈部17的最大径R2相对于最小径R1设定为1.5倍～2.5倍，可构成使来自光源部12的光能够更有效地扩散而不集中于特定位置的细颈部17，从而能够更确实地抑制配光不均，并且如果将球形灯罩11设为扩散型球形灯罩，能够更容易地实现宽配光化。

并且，通过包含如上所述的灯泡形灯10，可以提供一种配光特性优异并且具有较宽配光的照明器具45。

再者，细颈部17是设为剖视时沿着以曲率中心O为中心的圆弧的曲面状，但是可以不必为沿着圆弧的曲面状，并且还可以设为包含具有多个曲率中心O的曲面等的曲面状，而不是具有单个曲率中心O的曲面状。

并且，细颈部17只要实质上呈曲面状，还可以包含若干平面部的构成。

此外，球形灯罩11只要至少包含细颈部17的形状即可，例如还可以把球状部18取代为包含平面状的投光部的形状等。

以上已经说明本发明的若干实施方式，但是所述实施方式是作为示例起提示作用，并非意图限定发明的范围。所述新的实施方式能够通过其他各种形态来实施，在没有脱离发明的主旨的范围内可以进行各种省略、置换及变更。所述实施方式及其变形均包含在发明的范围及主旨内，并且包含在权利要求书中所记载的发明及其同等的范围内。

Claims (13)

1.一种灯泡形灯，其特征在于，包括：

球形灯罩，至少在该球形灯罩的一部分包括细颈部，所述细颈部是将一端设定为最小径，将另一端设定为最大径，自一端侧向另一端侧形成为扩径状，并且于剖视时比所述一端的外缘与所述另一端的外缘连结而成的虚拟直线更向内凹陷；

光源部，包含半导体发光元件，所述半导体发光元件具有发光部，所述半导体发光元件从所述发光部放射光，所述发光部位于所述球形灯罩的所述细颈部的所述一端与所述另一端间而收纳于所述球形灯罩内；以及

灯头，位于所述球形灯罩的所述一端侧。

2.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述细颈部的所述最大径相对于所述最小径设定为1.5倍～2.5倍。

3.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述球形灯罩是透过型球形灯罩。

4.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述球形灯罩是扩散型球形灯罩。

5.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述细颈部是不含有平面部及折弯点的实质性平滑的曲面状。

6.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述球形灯罩还包括：直线圆筒状的直状部，连接于所述细颈部的所述一端；以及球状的球状部，连接于所述细颈部的所述另一端。

7.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述细颈部的最小径为15mm～18mm。

8.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述细颈部的最大径为25mm以下。

9.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述光源部是在基体的基板部上以板上芯片方式安装有多个半导体发光元件的面光源。

10.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述光源部放射白色系的照明光。

11.根据权利要求1所述的灯泡形灯，其特征在于：

所述半导体发光元件是LED元件。

12.一种照明器具，其特征在于包括：

器具本体，包含灯座；以及

根据权利要求1所述的灯泡形灯，安装于所述灯座上。

13.根据权利要求12所述的照明器具，其特征在于：

包括配置于所述器具本体内而使自所述灯泡形灯放射的光向下方反射的反射体。

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