| 【発明の名称】 |
照明用光源 |
| 【発明者】 |
【氏名】桝田 正美
【氏名】稲田 明弘
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| 【要約】 |
【課題】ランプの後方に放射される光は，反射率の高いランプハウスにより前方に反射される構造になっているが，そのうちランプの真うしろ方向に放射された光は，ランプハウスで反射されても，ランプ自身に遮られて前方へ放出されず，内部にこもってしまう．
【解決手段】ランプの後方に位置するランプハウスの形状を，ランプの外形を基礎円とするインボリュート曲面とすることにより，ランプのどの位置から放射される光も前方へ放出可能にしている． |
【特許請求の範囲】
【請求項１】光を発するランプと，該ランプを取り巻き内面に反射面をもったランプハウスと，該ランプハウスと該ランプとを固定する固定具とからなる照明用光源において，該ランプハウスの反射面の少なくとも一部に，該ランプの外形を基礎円としたインボリュート形状を有することを特徴とする照明用光源．
【請求項２】ランプが球状であること，および該ランプの中心軸に関して，該ランプの外形を基礎円とするインボリュート形状の回転軸対象形状の反射面を少なくともその一部にもつランプハウスを特徴とする請求項１に記載の照明用光源．
【請求項３】ランプが円管状であること，および該ランプの軸心に垂直な断面において，該ランプの外形を基礎円とする左右対称のインボリュート形状を反射面としたランプハウスを特徴とする請求項１に記載の照明用光源．
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，ランプより発した光量を最大限に有効利用可能な照明用光源に関するもので，一般の照明器具やモバイル機器などの省エネや軽量化，明るさ向上を意図している．
【０００２】
【従来の技術】照明を目的としたランプには，白色系ないし鏡面に仕上げられた内面をもつランプハウスがこれを取り巻き，背後に行く光を前方に反射させて，有効利用している．このため，球状ランプにおいては，傘状や回転楕円形状のランプハウス，円管状ランプにおいては，円筒状ないし断面が放物線状のランプハウスが用いられている．
【０００３】図２は，従来技術の課題を示す説明図である．球状のランプ103は，その中心Ｏが中心軸102をもつ回転放物面101の焦点に一致するように配置されており，該回転放物面が反射面を構成している例である．この構成の場合には，ランプ103の中心Ｏから発した放射光104は，回転放物面101において反射し，中心軸102に平行な平行光105として前方に出ていく．ここで，ランプ103からの光は，全て中心Ｏから放射されるとしているが，実際には該ランプの全周から四方八方に放射される．このため，たとえば図２中のランプ103の外周のある点Ｐから発した光106のように，回転放物面101で反射し，反射光107となってランプ106に戻る光もある．このランプ106に戻る光は，なんら前方を照射する光としては機能しない．
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように，従来のランプハウスでは，背後に放射された光の多くが，発光源であるランプに戻り，照射に必須な前方には出て来ないので，有効には活用されない．
【０００５】
【課題を解決するための手段】このように，従来のランプハウスの設計には，ランプを点光源とみなし，光は全てランプの中心Ｏより放射されると仮定しているためである．しかし本発明では，ランプの大きさを考慮して，ランプの背後に放射された光量を可能な限り前方に向かわせるランプハウス構造とし，照明のエネルギー効率を高め有効利用出来るようにしている．
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は，本発明を適用した照明用光源の一実施例である．なお，本発明の機能を説明しやすくするために，ランプハウス１の一部を破断し，内部が見える図にしてある．
【０００７】まず図３を用いて，本発明の原理を説明する．球状のランプ６の中心Ｏにランプを配置し，該ランプの外径を基礎円とするインボリュート形状を描く．このインボリュート形状を，中心Ｏを通る水平な中心軸２の周りに回転させ回転軸対称面３(ここではこれをインボリュート曲面と呼ぶ)を形成する．該インボリュート曲面の内面を反射面とするとき，中心軸２からの中心角θp のランプ６の外形上の点Ｐから，このランプへの接線を引き，インボリュート曲面３との交点を Piとすと，直線 P-Pi は点 Pi で常にインボリュート曲面３と直交する．すなわち，０＜θ＜θp の領域にあるランプ６の外形上の点P’から発せられ，点 Piにて反射した光は，ランプ自身に遮られることなく，前方(図３の右方)に向かって放射され，効率よく照明に利用される．
【０００８】図４は，このような原理に基づいた図１の一実施例におけるランプハウス１を示す．該ランプハウスの内面は，中心部がランプ６の外形状を基礎円とするインボリュート曲面３，外周部が放物面４からなる中心軸２周りの回転軸対称面である．ここで，該基礎円の中心は中心軸２の上にある．ランプハウス１の外面中央部には，円板状の固定具５が溶接されている．
【０００９】図５は，図１の組み立て構成を示すための分解図である．上記したランプハウス１には，左方からフランジ８をもったソケット７がボルト結合される．一方，右方からは球状のランプ６がソケット７にねじ結合される．ここで，ランプハウス１のインボリュート曲面３の基礎円の中心とランプ６の中心Ｏがほぼ一致するように，設計されている．
【００１０】上記のような構成としたことにより，ランプ６から発した光のうち，該ランプの後方に向かう光であっても，インボリュート曲面３で反射され，前方に向かい照明に有効に利用できる．
【００１１】本発明のもう一つの実施例を図６に示す．ランプ14は，図６の紙面に垂直方向に長い円管状をしている．該ランプの外形状を基礎円とするインボリュート曲面12と放物面13よりなる反射率の高い内面をもったランプハウス11は，左右対称形状をしており，その中央の上方には，固定具15が溶接されており，ボルト16による天井17への取り付けを可能にしている．また，図６には示されていないが，ランプハウス11の両端には１対のソケットが形成され，該ソケットと円管状のランプ14の両端とは着脱自在にして，かつまた電源が供給される構造になっている．
【００１２】このような構造としたことにより，ランプ14から後方に発せられた光であっても，ランプハウスで反射され，前方の照射に有効に利用される．
【００１３】図６の実施例では，円管状のランプを１個用いていたが，図７には，円管状のランプを２個用いたもう一つの実施例を示す．インボリュート曲面12，12‘,12”,12‘”のうち，インボリュート曲面12は放物面13に連なり，インボリュート曲面12‘”は放物面13’に連なっている．垂直軸に関して，インボリュート曲面12と12‘およびインボリュート曲面12”と12‘”は，軸対称形状をしている．このような構成とすることにより，ランプ14および1４‘より後方に放射された光も，ランプハウスで反射され，前方の照射に有効に利用される．
【００１４】図８，９，１０には，本発明の液晶表示装置用の導光板への実施例を示す．図９は，図８の組み立て構成を示すための分解図，図１０は図９におけるＡ-Ａ断面の拡大図である．アクリル製の透明なテーパー状薄板の導光板24の板厚の厚い導光板端部25には，ランプハウス18に収納された細長い円管状の蛍光管21が嵌合されている．ここで，ランプハウス18の内面は，蛍光管21の外形を基礎円とするインボリュート曲面19よりなる，蛍光管21の中心Ｏを通る中心線に関して線対称形状をなしている．このランプハウス18は，樹脂成形された後に，該内面にはアルミニウムがコーティングされ，反射率を高めている．このような構成とすることにより，蛍光管21から後方に発せられた光も有効に前方(図８の右方)の導光板24に導入可能にしている．
【００１５】
【発明の効果】上述したように，ランプハウスの形状の一部をインボリュート曲面とした照明用光源としたことにより，従来は無為に散逸していたランプハウス後方に放射された光を，照明に有効に利用可能となり，１０％〜１５％の照度の向上を図ることができる．
【００１６】また，ランプの外形状を基礎円としてインボリュート曲面をしているが，該基礎円の直径が多少増減しても，本発明の効果が損なわれるものではない．
【００１７】また，ここに示した実施例では，可視光における照明用光源について述べているが，本発明の効果は，光の波長が可視光に制限されるものではない．ランプハウスの反射面の材質を，用いられる光の波長領域において反射率の高い物質に換えるだけで，可視領域を超えた紫外光や赤外光であっても，本発明を適用することができ，上記と同様にエネルギー効率の高い光源が得られる．
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９９０３０２６４
【氏名又は名称】桝田 正美
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| 【出願日】 |
平成１３年９月１２日（２００１．９．１２） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００３−８６０１１（Ｐ２００３−８６０１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年３月２０日（２００３．３．２０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２７５９８３（Ｐ２００１−２７５９８３） |
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