JP2010073438A

JP2010073438A - ランプ

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Publication number: JP2010073438A
Application number: JP2008238379A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Ogata; 俊文緒方; Masumi Abe; 益巳阿部
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】光源として固体発光素子が用いられているにも拘らず白熱電球に近い配光分布を有するランプを提供する。
【解決手段】光源としての固体発光素子Ｄｎｍと、当該固体発光素子Ｄｎｍが実装された基板１５と、当該基板１５が装着されたヒートシンク５と、当該ヒートシンク５を保持するホルダ１１と、前記固体発光素子Ｄｎｍを覆うように前記ヒートシンク５又はホルダ１１に装着されたドーム状のバルブ９とを備え、前記バルブ９の内面の全域又は一部の領域には、前記固体発光素子Ｄｎｍから出射される光の一部を透過し一部を反射する半透光層３５がバルブ９の開口側端縁９ｂに近づくにつれて層厚が薄くなるように形成されているランプ１とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源としての固体発光素子を用いたランプに関する。

従来から、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザダイオード（ＬＤ）、電界発光素子（ＥＬ）等の固体発光素子を光源として用いたランプがある。近年、このようなランプを白熱電球の代替品として利用する検討がなされている。例えば、特許文献１及び２には、ＬＥＤ素子を光源とし、白熱電球と同じＥ形の口金を備え、白熱電球と似た外観形状を有するランプが開示されている。
特開２００１−２４３８０７号公報特開２００８−１２３７３７号公報

しかしながら、一般にＬＥＤ素子は発光の指向性が強く、ＬＥＤ素子が実装されている基板の実装面に対して垂直方向に出射される光の量は多いが、当該実装面に対して水平方向に出射される光の量は少ないといったように、光は全方位に均一に出射されない。そのため、光が全方位に均一に出射される白熱電球と比べると、一般照明用として好ましい配光分布を有するとは言えない。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、光源として固体発光素子が用いられているにも拘らず白熱電球に近い配光分布を有するランプを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るランプは、光源としての固体発光素子と、当該固体発光素子が実装された基板と、当該基板が装着されたヒートシンクと、当該ヒートシンクを保持するホルダと、前記固体発光素子を覆うように前記ヒートシンク又はホルダに装着されたドーム状のバルブとを備えたランプであって、前記バルブの内面には、前記固体発光素子から出射される光の一部を透過し一部を反射する半透光層が、前記バルブの開口側端縁に近づくにつれて層厚が薄くなるように形成されていることを特徴とする。

本発明に係るランプは、固体発光素子から出射される光の一部を透過し一部を反射する半透光層がバルブの開口側端縁に近づくにつれて層厚が薄くなるように形成されているため、バルブの開口側端縁に近づくにつれランプ内側から外側へ光が漏れやすい構成となっている。そのため、発光の指向性の強い固体発光素子が光源として用いられておりバルブの開口側端縁に近づくにつれその領域へ向けて出射される光の量が少ないランプであっても、バルブにおける開口側端縁に近い領域から漏れる光と、開口側端縁に遠い領域から漏れる光との光量差を小さくすることができ、より白熱電球に近い配光分布を得ることができる。

以下、本発明に係るランプの一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
［ランプの構造］
＜全体構造＞
図１は、本実施の形態に係るランプ１を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係るランプ１は、複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍが実装されてなるＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤモジュール３が装着されたヒートシンク５と、ＬＥＤ素子を点灯させる点灯回路７と、ヒートシンク５に装着されたＬＥＤモジュール３を覆うバルブ９と、ヒートシンク５を保持するホルダ１１と、ホルダ１１に装着され且つ前記点灯回路７と電気的に接続された口金１３とを備え、前記バルブ９の内面９ａには全域に亘って半透光層３５が形成されている。当該ランプ１は、４０（Ｗ）タイプの白熱電球と略同等の外観形状を有する白熱電球の代替品となるランプであって、最大外径Ｄが４０（ｍｍ）、全長Ｈ１が７０（ｍｍ）、発光光束は４５０（ｌｍ）である。

＜ＬＥＤモジュール＞
ＬＥＤモジュール３は、例えば、３６個のＬＥＤ素子Ｄｎｍが６行６列のマトリクス状に、基板１５の実装面１５ａに実装されてなる。ＬＥＤ素子の符号「Ｄｎｍ」の「ｎ」は行数を「ｍ」は列数を示し、それら「ｎ」及び「ｍ」はそれぞれ１〜６の整数である。個々のＬＥＤ素子の位置等を特定して表す必要がない場合は、ＬＥＤ素子を符号「Ｄｎｍ」で表す。

図２は、ｎ行目のＬＥＤ素子が列状に配された部分でのＬＥＤモジュールの断面図である。図２に示すように、ＬＥＤモジュール３は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍと、ＬＥＤ素子Ｄｎｍが実装された基板１５と、ＬＥＤ素子Ｄｎｍを封止する封止体１７とを備える。
基板１５は、例えば、平面視形状が一辺２５（ｍｍ）の正方形状であって、図２の拡大図に示すように、ＬＥＤ素子Ｄｎｍが実装される領域には、そのＬＥＤ素子Ｄｎｍと電気的に接続される配線パターン１９ａ，１９ｂが形成されている。当該基板１５は、絶縁性の白色レジストを用いた厚み０．１（ｍｍ）の絶縁層２１と、アルミ板を用いた厚み１．０（ｍｍ）の金属層２３との２層構造を有する。基板１５の実装面１５ａは、半透光層３５で反射して実装面１５ａに向かった光を再び半透光層３５側へ反射させるための反射面となっている。

配線パターン１９ａ，１９ｂは、例えば、絶縁層２１の主面に３６個全てのＬＥＤ素子Ｄｎｍが直列接続されるよう形成されており、１０（μｍ）程度の銅箔をエッチングして所定のパターンとしている。
ＬＥＤ素子Ｄｎｍは、例えば上面にＰ型電極とＮ型電極との両極を備える片面電極型であり、基板１５の実装領域の所定箇所にボンディングされ、ワイヤ（金線）２５ａ，２５ｂを介して配線パターン１９ａ，１９ｂに接続されている。なお、配線パターン１９ａ，１９ｂは、一対の導線２６ａ，２６ｂにより点灯回路７と電気的に接続されている。

ＬＥＤ素子Ｄｎｍは、例えば底面が１．０（ｍｍ）×１．０（ｍｍ）の正方形で、高さが０．２（ｍｍ）の略直方体形状をしており、発光色が青色のＩｎＧａＮ系が使用されている。行方向及び列方向に配されたＬＥＤ素子Ｄｎｍ間のピッチ（ＬＥＤ素子Ｄｎｍの中心同士の間隔である。）は略３．０（ｍｍ）である。
封止体１７は、例えば、底面が２０（ｍｍ）×２０（ｍｍ）の正方形で、高さが１．５（ｍｍ）の略直方体形状をしており、３６個のＬＥＤ素子Ｄｎｍを樹脂（例えば、シリコーン樹脂）で被覆してなる。なお、封止体の樹脂は、シリコーン樹脂に限定されず、例えば、ポリイミド、エポキシ、フッ素樹脂等を利用することもできる。

封止体１７を構成する樹脂内には、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから出射される光を所望の光色に変換する蛍光体が約１０ｗｔ％混入されている。蛍光体としては、例えば、黄色発光のものが用いられ、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから発せられた青色光が前記蛍光体によって色変換され白色の光となる。
＜ヒートシンク＞
図１に戻って、ヒートシンク５は、アルミニウムを成形した外観視截頭円錐状であって、高さ（ランプ軸方向の長さ）が２０（ｍｍ）、基板装着面及びバルブ装着面としての役割を果たす大径の端面５ａの外径が３６（ｍｍ）、当該端面５ａと平行する小径の端面５ｂの外径が２５（ｍｍ）である。ヒートシンク５の端面５ａの中央位置には、ＬＥＤモジュール３が、基板１５の金属層２３を端面５ａに密着させるようにして、公知の装着手段（例えば、ネジ、接着剤等である。）により装着されている。また、ヒートシンク５には、端面５ａと端面５ｂとの間を貫通する貫通孔５ｃが形成されており、ＬＥＤモジュール３のリード線２６ａ，２６ｂがその貫通孔５ｃを介して端面５ａ側から端面５ｂ側へ導出されている。また、ヒートシンク５の端面５ａは半透光層３５で反射して端面５ａに向かった光を再び半透光層３５側へ反射させるための反射面となっている。

＜ホルダ、口金、点灯回路＞
ホルダ１１は、例えば、ＰＥＳ樹脂より構成され、ヒートシンク５の小径側の端面５ｂに公知の取り付け手段（例えば、接着剤、ネジ等である。）を介して装着され、このホルダ１１に口金１３が取着されている。ホルダ１１及び口金１３の内部には、点灯回路７が格納されている。

点灯回路７は、複数の電子部品２７，２９，３１等が基板３３に実装された状態で、当該基板３３がホルダ１１に、例えば、係止手段、固着手段により取着され、口金１３により覆われている。なお、点灯回路７は、商業電源を利用してＬＥＤ素子Ｄｎｍを発光させる公知の回路であり、例えば、商業電源から供給された交流電力を直流電力に整流する整流回路、この整流回路により整流された直流電力の電圧値を調整する電圧調整回路等を備える。

口金１３は、例えば、Ｅ形（所謂エジソンタイプである。）であるＥ２６が利用され、図外の導線を介して点灯回路７と接続されている。
＜バルブ＞
バルブ９は、硬質ガラス製であって、最大外径が約４０（ｍｍ）、高さＨ２が２５（ｍｍ）、肉厚が１．５（ｍｍ）、外観が略半球のドーム状であり、開口側端縁９ｂがヒートシンク５の端面５ａにシリコーン樹脂等によってバルブ９の内部が気密状態となるよう固着されている。

バルブ９の内部は、負圧状態（真空状態）であっても良いし、不活性ガス（例えば、窒素である。）が封入されていても良い。バルブ９の内部を気密状体にすることで、封止体１７を構成する樹脂（シリコーン樹脂）や蛍光体粒子が酸化により劣化するのを防ぐことができる。
＜半透光層＞
半透光層３５は、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化ケイ素（シリカ）及び酸化チタン（チタニア）から選ばれる少なくとも１つ金属酸化物で構成されており、具体的には、例えば、平均粒径約１０μｍの酸化ケイ素と、平均粒径約３μｍの酸化アルミニウムとを重量比８：２で混合してなる材料で構成されている。半透光層３５を酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び酸化チタンから選ばれる少なくとも１つ金属酸化物で構成することによって、発光の指向性の強いＬＥＤモジュールの光を拡散させ、より配光を広くさせて、白熱電球に近い配光分布を得ることができる。

なお、半透光層３５は、上記金属酸化物以外の金属酸化物で構成されていても良く、金属酸化物以外の材料で構成されていても良い。また、シリコーン樹脂中に金属酸化物を分散させた材料で構成されていても良い。ＬＥＤ素子Ｄｎｍから出射される光の一部を透過し一部を反射する層を形成可能な材料であれば良い。
［半透光層の形成方法］
次に、バルブ９の内面９ａに半透光層３５を形成する方法について説明する。なお、ここでは、平均粒径約１０μｍの酸化ケイ素と平均粒径約３μｍの酸化アルミニウムとを重量比８：２で混合してなる材料で半透光層３５を形成する場合を例に挙げて説明する。

図３は、半透光層の形成方法について説明する図である。図３に示すように、まず、ガラス製のバルブ５１と、酸化ケイ素及び酸化アルミニウムを溶媒に懸濁させてなる懸濁液５３とを準備する。そして、バルブ５１をその開口が上となるように配し、バルブ５１の開口から懸濁液５３をバルブ５１内に流入させる（工程１）。
次に、懸濁液５３をバルブ５１の内周面５１ａの全域に塗布する。塗布方法としては、例えば、バルブ５１を回転させたり、揺動させたりして行う（工程２）。そして、懸濁液５３の内周面５１ａへの塗布が終了すると、懸濁液５３の塗布されたバルブ５１を加熱して溶媒を揮発させ除去する（工程３）。

これにより、本発明に係る半透光層をバルブ５１の内周面５１ａに形成できる。なお、半透光層の厚み等は、懸濁液５３の粘度、懸濁液５３を塗布する際のバルブ５１の温度、塗布回数等により調整できる。なお、懸濁液５３に用いる溶媒としては、メタノール、エタノール、酢酸ブチル、酢酸エチル等が好適である。
［配光分布］
図４は、半透光層の頂部、中部及び裾部の位置を説明するための概略図である。図５は、半透光層の層厚、光透過率及び光反射率を示す図である。

図４に示すように、ランプ１の中心軸Ｘは、ヒートシンク５の端面５ａに対して垂直（本実施の形態においては、基板１５の実装面１５ａに対しても垂直である。）、且つ、ヒートシンク５の端面５ａの中心点Ｐ（本実施の形態においては、基板１５の実装面１５ａとは反対側の面１５ｂの中心点でもある。）を通る。
本実施の形態において、半透光層３５の頂部３５ａとは中心点Ｐを起点とした中心軸Ｘに対する角度（以下、単に「角度」）が０°〜１０°の領域である。また、中部３５ｂとは角度が４０°〜５０°の領域であり、裾部３５ｃとは角度が８０°〜９０°の領域である。

半透光層３５の頂部３５ａは、層厚が４００〜５００μｍ、光透過率が６５〜７２％、光反射率が２８〜３５％であって、中でも、角度が０°の部分は、図５に示すように、層厚が約５００μｍ、光透過率が約６５％、光反射率が約３５％である。
半透光層３５の中部３５ｂは、層厚が１５０〜２５０μｍ、光透過率が８２〜９０％、光反射率が１０〜１８％であって、中でも、角度が４５°の部分の層厚が約２００μｍ、光透過率が約８５％、光反射率が約１５％である。

半透光層３５の裾部３５ｃは、層厚が５０〜１００μｍ、光透過率が９５〜９７％、光反射率が３〜５％であって、中でも、角度が９０°の部分は、層厚が約５０μｍ、光透過率が約９７％、光反射率が約３％である。
そして、半透光層３５は、バルブ９の開口側端縁９ｂに近づくにつれて層厚が薄くなるように、バルブ９の開口側端縁９ｂに近づくにつれて光透過率が高くなるように、バルブ９の開口側端縁９ｂに近づくにつれて光反射率が低くなるように形成されている。

なお、半透光層３５の光透過率及び光反射率は、当該半透光層３５を構成する材料の種類に影響されるため、所望の光透過率及び光反射率を得るためには、材料によって適宜層厚を調整する必要がある。但し、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び酸化チタンから選ばれる少なくとも１つ金属酸化物で半透光層３５を形成すれば、本実施の形態と同じような結果が得られる。

図６は、配光分布を示す図である。図６において、配光曲線ａはバルブ及び半透光層のないランプの配光分布を示し、配光曲線ｂは半透光層の層厚が均一な従来のランプの配光分布を示し、配光曲線ｃは本実施の形態に係るランプの配光分布を示し、配光曲線ｄは白熱電球の配光分布を示す。なお、各配光曲線は、角度０°の光の強さを１００％としたときの光度を表す。

ＬＥＤモジュール３のＬＥＤ素子Ｄｎｍが発光すると、ＬＥＤ素子Ｄｎｍの光は半透光層３５の全域に向けて出射されるが、ＬＥＤ素子Ｄｎｍは発光の指向性が強いため、光が半透光層３５の全域に向けて均一に出射されるわけではない。したがって、バルブ９及び半透光層３５が取り除かれＬＥＤ素子Ｄｎｍがむき出しになった状態のランプ１は、図６において配光曲線ａで示すような配光分布を有し、図６において配光曲線ｄに示すような配光分布を有する白熱電球と比べると一般照明用として好ましいとは言えない。

本実施の形態に係るランプ１では、指向性の強いＬＥＤ素子Ｄｎｍの配光分布が、バルブ９の内面９ａに形成した半透光層３５によって、白熱電球の配光分布に近づくよう改善されている。具体的には、半透光層３５がバルブ９の開口側端縁９ｂに近づくにつれて層厚が薄くなるように形成されているため、図６において配光曲線ｃで示すような、白熱電球に近い配光分布に改善されている。

なお、半透光層が全域に亘って均一な場合、例えば頂部３５ａ、中部３５ｂ及び裾部３５ｃの層厚が全て１００μｍの場合は、図６において配光曲線ｂで示すような配光分布となる。配光曲線ｃと配光曲線ｂとを比較すると、本実施の形態に係るランプ１は角度９０°における光度が約７０％であるのに対して、層厚が均一なランプは角度９０°における光度が約４５％であり、本実施の形態に係るランプ１がより白熱電球に近い配光分布を有していることが分かる。なお、本実施の形態に係るランプ１は１／２ビーム角が約１２０°であるのに対して、層厚が均一なランプは１／２ビーム角が約８０°である。

本実施の形態に係るランプ１が白熱電球に近い配光分布を得られる理由は、第１に、頂部３５ａの光透過率が低く、頂部３５ａから中部３５ｂ、中部３５ｂから裾部３５ｃに向かうに従い光透過率が高くなる構成を有するからである。すなわち、頂部３５ａでは、バルブ９の外側に出て行こうとする光が半透光層３５によって減衰されやすく、頂部３５ａから中部３５ｂ、中部３５ｂから裾部３５ｃに向かうに従って減衰されにくくなる。換言すると、半透光層３５は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから多量の光が出射される領域ほど光が透過しにくい構成となっているため、ＬＥＤ素子Ｄｎｍの発光の指向性が緩和されて好ましい配光分布が得られる。

第２に、頂部３５ａの光反射率が高く、頂部から中部、中部から裾部に向かうに従い光反射率が低くなる構成を有するからである。すなわち、頂部３５ａでは、バルブ９の外側に出て行こうとする光が半透光層３５によって反射されやすく、頂部３５ａから中部３５ｂ、中部３５ｂから裾部３５ｃに向かうに従って反射されにくくなる。換言すると、半透光層３５は、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから多量の光が出射される領域ほど光が反射されやすい構成となっているため、ＬＥＤ素子Ｄｎｍの発光の指向性が緩和されて好ましい配光分布が得られる。

本実施の形態に係る半透光層３５の光透過率は上記に限定されないが、頂部３５ａの光透過率が４０％以上７０％以下であり、裾部３５ｃの光透過率が９５％以上１００％以下であることが好ましい。このような範囲であれば、バルブ９における開口側端縁９ｂに近い領域からランプ１の外側へ漏れる光と、開口側端縁９ｂに遠い領域からランプ１の外側へ漏れる光との光量差をより小さくし、より白熱電球に近い配光分布とすることができる。具体的には、角度９０°における光度が５０％を超える。

さらに、頂部３５ａの光透過率が６５〜７２％、中部３５ｂの光透過率が８４〜８６％、裾部３５ｃの光透過率が９５〜９７％であることが好ましい。ＬＥＤ素子Ｄｎｍから出射される光の量は頂部３５ａへ向けてが最も多く、次いで中部３５ｂ、裾部３５ｃの順に多いため、頂部３５ａの光透過率を最も低く、次いで中部３５ｂ、裾部３５ｃの順に低くすることで、頂部３５ａ、中部３５ｂ及び裾部３５ｃから均一に光が漏れやすくできる。

さらに、頂部３５ａの光透過率が６５〜６７％、中部３５ｂの光透過率が８２〜９０％、裾部３５ｃの光透過率が９５〜９７％であれば白熱電球と比べても遜色ない配光分布とすることができる。
また、本実施の形態に係る半透光層３５の光反射率は上記に限定されないが、頂部３５ａの光反射率が３０％以上６０％以下であり、裾部３５ｃの光反射率が０％以上５％以下であることが好ましい。このような範囲であれば、バルブ９における開口側端縁９ｂに近い領域からランプ１の外側へ漏れる光と、開口側端縁９ｂに遠い領域からランプ１の外側へ漏れる光との光量差をより小さくし、より白熱電球に近い配光分布とすることができる。具体的には、角度９０°における光度が５０％を超える。

さらに、頂部３５ａの光反射率が２８〜３５％、中部３５ｂの光反射率が１０〜１８％、裾部３５ｃの光反射率が３〜５％であることが好ましい。ＬＥＤ素子Ｄｎｍから出射される光の量は頂部３５ａへ向けてが最も多く、次いで中部３５ｂ、裾部３５ｃの順に多いため、頂部３５ａの光反射率を最も高く、次いで中部３５ｂ、裾部３５ｃの順に高くすることで、頂部３５ａ、中部３５ｂ及び裾部３５ｃから均一に光が漏れやすくできる。

さらに、頂部３５ａの光反射率が３３〜３５％、中部３５ｂの光反射率が１４〜１６％、裾部３５ｃの光反射率が３〜５％であれば白熱電球と比べても遜色ない配光分布とすることができる。
［変形例］
以上、本発明に係るランプを実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記実施の形態に限定されない。

以下に、上記実施の形態に係るランプの変形例について説明する。なお、上記実施の形態と同じ構成の部材等は、上記実施の形態で使用した符号をそのまま使用し、説明を省略する。
＜ヒートシンク及びホルダ＞
上記実施の形態に係るランプ１では、バルブ９がヒートシンク５の端面５ａに装着されていたが、本発明に係るランプのバルブは、ヒートシンク又はホルダのいずれかに装着されていれば良い。図７は、変形例１に係るランプを示す断面図である。例えば、図７に示す変形例１に係るランプ１００のように、バルブ９がホルダ１１１に装着されていても良い。

変形例１に係るランプ１００において、ヒートシンク１０５は、上記実施の形態に係るヒートシンク５よりもひと回り径の小さい外観視截頭円錐状であって、端面１０５ａと端面１０５ｂとの間を貫通する貫通孔１０５ｃを有する。また、ホルダ１１１は、ヒートシンク１０５に外嵌される筒状の収容部１１１ａを備え、ヒートシンク１０５を前記収容部１１１ａ内に収容した状態で保持している。そして、バルブ９は、ホルダ１１１の収容部１１１ａ側の端面１１１ｂにシリコーン樹脂等により固着されている。このように、ヒートシンク１０５の外周面がホルダ１１１に覆われた構成となっているため、高温になるヒートシンク１０５が直接ユーザの手に触れないようになっている。

なお、バルブは、ヒートシンク又はホルダのいずれかに装着されている場合に限らず、ヒートシンクとホルダの両方に跨って装着されていても良い。
＜半透光層＞
上記実施の形態に係るランプ１では、バルブ９の内面の全域に半透光層３５が形成されていたが、本発明に係るランプの半透光層は、必ずしもバルブの内面の全域に形成されている必要はなく、バルブの内面の一部の領域に半透光層が形成されていても良い。図８は、変形例２に係るランプを示す断面図である。例えば、図８に示す変形例２に係るランプ２００のように、バルブ９の周縁部９ｃには半透光層２３５が形成されていない構成であっても良い。このような構成にすればバルブ９の周縁部９ｃから光が外側に出やすいため、ＬＥＤ素子Ｄｎｍから基板１５の実装面１５ａに対して水平方向に出射される光の量がより少ないＬＥＣモジュール３を用いた場合であっても、白熱電球に近い配光分布を得ることができる。

また、本発明に係るランプの半透光層は、必ずしもバルブの内面に直接形成されている必要はなく、バルブと半透光層との間に他の層（気体又は真空で構成される層を含む）が介在していても良い。
また、本発明に係るランプでは、半透光層の層厚を変化させることによって、バルブの開口側端縁に遠い領域（頂部領域）よりも開口側端縁に近い領域（裾部領域）の方が外側へ光が漏れやすい構成としているが、より裾部領域から光が漏れやすい構成とするために、半透光層の裾部を頂部よりも高い透過率の材料で形成したり、バルブの裾部領域の透過率を頂部領域よりも高くしたりすることが考えられる。

＜バルブ＞
上記実施の形態に係るランプ１では、ＬＥＤモジュール３及びバルブ９がそれぞれヒートシンク５の端面５ａに装着されており、ヒートシンク５における基板装着面と、ヒートシンク５おけるバルブ装着面とが同一平面上に位置する構成であったが、本発明に係るランプでは、基板装着面とバルブ装着面とが必ずしも同一平面上に位置する必要はない。

図９は、変形例３に係るランプを示す断面図である。例えば、図９に示す変形例３に係るランプ３００では、ヒートシンク３０５は、基板１５が装着される基板装着面３０５ａとホルダ１１が装着されるホルダ装着面３０５ｂとの間に貫通孔３０５ｃを有する筒状であって、基板装着面３０５ａの外周に沿って円環形のバルブ装着面３０５ｄが形成されている。バルブ装着面３０５ｄは、基板装着面３０５ａよりもホルダ装着面３０５ｂ側に一段低くなっており、基板装着面３０５ａとバルブ装着面３０５ｄとは同一平面上に位置していない。バルブ３０９は、内面３０９ａの全域に半透光層３３５が形成された外観視なす形（所謂Ａ形）のドーム状であり、ＬＥＤモジュール３とヒートシンク３０５の一部とを内包し、開口側端縁３０９ｂがバルブ装着面３０５ｄに固着されている。なお、本発明に係るバルブは、所謂Ａ形以外に、所謂Ｇ形や所謂Ｔ形であっても良い。

＜ランプ＞
上記実施の形態におけるランプ１は、白熱電球代替を目的とした所謂電球形蛍光ランプあり、白熱電球用の灯具にも適用できるように、点灯回路とネジタイプ（エジソンタイプ）の口金とを備えていたが、本発明に係るランプは、白熱電球代替を目的とせず、点灯回路を備えていない所謂コンパクト形蛍光ランプの代替品としても利用可能である。

図１０は、変形例４に係るランプを示す断面図である。図１０に示すように、変形例４に係るランプ４００は、ＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤモジュール３が装着されたヒートシンク５と、前記ヒートシンク５に装着されているＬＥＤモジュール３を覆うガラス製のバルブ９と、前記ヒートシンク５に装着された口金４０１とを備え、バルブ９の内面には、第１の実施の形態と同様に、半透光層３５が形成されている。

口金４０１は、装置側のソケットに嵌合して電力の供給を受ける、所謂、片口金（例えば、ＧＸ１０ｑ型）であり、一対の口金ピン４０３を備える。
＜発光光源＞
上記実施の形態では、複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍが１つの封止体１７により封止されていたが、１つのＬＥＤ素子Ｄｎｍを１つの封止体で封止するような構造であっても良い。

さらに、上記実施の形態では、複数のＬＥＤ素子Ｄｎｍが正マトリクス状に配されていたが、他の形状に配置されていても良く、例えば、中心が同じで半径の異なる複数の同心円上に配置されるようにしても良い。また、ＬＥＤ素子については、実施例で説明した以外のＬＥＤ素子を用いても良いし、発光色の異なるＬＥＤ素子と蛍光体粒子を用いて、所望の光色を発するようにしても良い。

さらに、固体発光素子は、ＬＥＤ素子（発光ダイオード）以外に、例えば半導体レーザダイオード、電界発光素子等であっても良い。
＜その他＞
本発明について、実施の形態及び変形例で種々説明したが、実施の形態で説明した構成を他の変形例に適用（追加・転用）させても良いし、各変形例で説明した構成を実施の形態や他の変形例に適用（追加・転用）させても良い。

本発明に係るランプは、照明用途全般に広く利用可能である。

本実施の形態に係るランプを示す断面図ｎ行目のＬＥＤ素子が列状に配された部分でのＬＥＤモジュールの断面図半透光層の形成方法について説明する図半透光層の頂部、中部及び裾部の位置を説明するための概略図半透光層の層厚、光透過率及び光反射率を示す図配光パターンを示す図である。変形例１に係るランプ１を示す断面図変形例２に係るランプ１を示す断面図変形例３に係るランプ１を示す断面図変形例４に係るランプ１を示す断面図

符号の説明

１ランプ
５ヒートシンク
９バルブ
１１ホルダ
１５基板
３５半透光層
３５ａ頂部
３５ｃ裾部
Ｄｎｍ固体発光素子（ＬＥＤ素子）

Claims

構想
光源としての固体発光素子と、当該固体発光素子が実装された基板と、当該基板が装着されたヒートシンクと、当該ヒートシンクを保持するホルダと、前記固体発光素子を覆うように前記ヒートシンク又はホルダに装着されたドーム状のバルブとを備えたランプであって、
前記バルブの内面の全域又は一部の領域には、前記固体発光素子から出射される光の一部を透過し一部を反射する半透光層が、前記バルブの開口側端縁に近づくにつれて層厚が薄くなるように形成されていることを特徴とするランプ。
前記ヒートシンクの基板装着面と、前記ヒートシンク又はホルダのバルブ装着面とが略同一平面上に位置し、前記半透光層が前記バルブの内面の全域に形成されていることを特徴とする請求項１記載のランプ。
前記半透光層は、頂部の光透過率が４０％以上７０％以下であり、裾部の光透過率が９５％以上１００％以下であることを特徴とする請求項２記載のランプ。
前記半透光層は、頂部の光反射率が３０％以上６０％以下であり、裾部の光反射率が０％以上５％以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載のランプ。
前記半透光層は、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタンから選ばれる少なくとも一つの金属酸化物を含んでなることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のランプ。
前記半透光層は最も厚い部分の層厚が５００μｍ以下であることを特徴とする請求項５記載のランプ。
前記半透光層は最も薄い部分の層厚が１０μｍ以上であることを特徴とする請求項５又は６に記載のランプ。