JP2012221900A - ランプ及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤ点灯回路の回路素子が発する熱を効率良く放熱することができるランプ及び照明装置を提供する。
【解決手段】ＬＥＤ２２が実装された実装基板２１を有するＬＥＤモジュール２０と、ＬＥＤ２２を点灯させるための回路素子群３２が実装された回路基板３１を有する点灯回路３０と、実装基板２１及び回路基板３１が載置されるとともに、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０が発する熱を放熱するための放熱基台４０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を用いたランプ及び照明装置に関し、特に、直管形のＬＥＤランプに関する。

ＬＥＤは、高効率及び長寿命であることから、従来から知られる蛍光灯や白熱電球等の各種ランプにおける新しい光源として期待されており、ＬＥＤを用いたランプ（ＬＥＤランプ）の研究開発が進められている。

ＬＥＤランプとしては、両端部に電極コイルを有する直管形蛍光灯に代替する直管形のＬＥＤランプ（直管形ＬＥＤランプ）、あるいは、ガラスバルブの両端部に電極コイルを有する発光管を備えた電球形蛍光灯及びフィラメントコイルを用いた白熱電球に代替する電球形のＬＥＤランプ（電球形ＬＥＤランプ）等がある。

例えば、特許文献１には、従来に係る直管形ＬＥＤランプが開示されている。また、特許文献２には、従来に係る電球形ＬＥＤランプが開示されている。

このようなＬＥＤランプには、光源としてＬＥＤモジュールが用いられる。ＬＥＤモジュールは、例えば、複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤが実装されたＬＥＤ実装基板と、ＬＥＤの光を波長変換するとともにＬＥＤを封止する蛍光体含有樹脂とを備える。

また、ＬＥＤランプには、ＬＥＤを点灯させるためのＬＥＤ点灯回路が内蔵されているものがある。ＬＥＤ点灯回路は、ＬＥＤを点灯させるための複数の回路素子（回路部品）と、複数の回路素子が実装された回路基板とを備える。

従来の直管形ＬＥＤランプは、長尺状の直管と、直管内に配置された長尺状の基台と、直管の両端に設けられた一対の口金とを備えており、ＬＥＤモジュールは基台に載置される。また、ＬＥＤ点灯回路は、口金の口金ピンから交流電力を受電しやすいように、また、受電した交流電力を直流電力に変換してＬＥＤモジュールに供給しやすいように、例えば、有底円筒形状の口金内に取り付けられる。

特開２００９−０４３４４７号公報 特開２００９−０３７９９５号公報

しかしながら、直管形ＬＥＤランプの口金内部は狭小であるので、点灯回路における回路素子の発する熱が口金内部に滞留してしまう。このため、回路素子の温度が上昇して、点灯回路が正常に動作しなかったり、回路素子の性能が低下したりするという問題がある。

特に、口金が金属製ではなく樹脂製である場合は、回路素子の放熱性が低下して回路素子の劣化を早めてしまうとともに、回路素子の熱によって口金の強度が低下するという問題がある。口金は口金ピンを介して照明器具への取り付け部としても機能することから、上記のように口金の強度が低下すると、口金ピンが口金と口金ピンとの取り付け部分において緩んでしまい、照明器具へのランプの取り付け状態が悪化するという問題もある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、ＬＥＤ点灯回路の回路素子が発する熱を効率良く放熱することができるランプ及び照明装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係るランプの一態様は、発光素子が実装された実装基板を有する発光モジュールと、前記発光素子を点灯させるための回路素子が実装された回路基板を有する点灯回路と、前記実装基板及び前記回路基板が載置されるとともに、前記発光モジュール及び前記点灯回路が発する熱を放熱するための放熱基台とを備えるものである。

本態様によれば、発光モジュール及び点灯回路が放熱基台に載置されているので、放熱基台によって発光モジュールで発生する熱を効率良く放熱させることができるとともに、点灯回路で発生する熱も効率良く放熱させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記実装基板と前記回路基板とは離間して配置されることが好ましい。

本態様によれば、実装基板と回路基板とが離間して放熱基台上に載置されているので、発光モジュールで発生した高温の熱が点灯回路の回路素子に対して影響を及ぼすことを抑制することができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記実装基板と前記回路基板との離間部分に対応する前記放熱基台に、熱抵抗部が設けられていることが好ましい。

本態様によれば、実装基板と回路基板との離間部分に熱抵抗部が形成されているので、発光モジュールで発生した熱が放熱基台を伝導して点灯回路に伝達することを抑制することができる。この場合、本発明に係るランプの一態様において、前記熱抵抗部は、前記放熱基台の表面から陥凹するように形成された凹部である、とすることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記回路基板と前記放熱基台とは、金属製の板バネによって固定されていることが好ましい。

本態様によれば、回路基板と放熱基台とが金属製の板バネによって固定されているので、回路基板の熱を板バネからも放熱基台に熱伝導させることができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記放熱基台を覆う長尺状のカバーと、前記カバーの端部に設けられた口金とを備え、前記放熱基台は、前記口金に覆われる基台端部を有し、前記回路基板は、前記基台端部に載置されることが好ましい。

本態様によれば、点灯回路が口金によって覆われるので、発光モジュールの配光特性に影響を与えることなく、点灯回路を放熱基台上に載置することができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記カバーは、ガラス製の直管であることが好ましい。

本態様によれば、内部に部品を配置することが困難なガラス製の直管を用いる場合であっても、放熱基台に点灯回路を載置することにより、当該点灯回路の放熱性を向上させることができるとともに、ランプ内における点灯回路の組み立てを容易に行うことができる。

さらに、本発明に係るランプの一態様において、前記放熱基台が当該ランプの外部に露出するように構成することができる。

本態様によれば、放熱基台の一部がランプ外部に露出されているので、当該露出部分から放熱基台の熱をランプ外部に直接が放出させることができる。これにより、発光モジュールで発生する熱及び点灯回路で発生する熱をさらに効率良くランプ外部に放熱させることができる。

また、本発明に係る照明装置の一態様は、上記のランプを備えるものである。

このように、本発明は、上記のランプを備える照明装置として実現することもできる。

本発明に係るランプ及び照明装置によれば、点灯回路の回路素子が発する熱を効率良く放熱させることができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るランプの外観斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係るランプの断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係るランプにおけるＬＥＤモジュールの平面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係るランプにおける点灯回路の外観斜視図である。 図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るランプの受電用口金部分の斜視図であり、図５（ｂ）は、当該ランプの受電用口金を分解したときにおける当該受電用口金部分の一部切り欠き斜視図である。 図６（ａ）は、本発明の第１の実施形態におけるＬＥＤモジュールと放熱基台との固定状態を説明するための断面図であり、図６（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における点灯回路と放熱基台との固定状態を説明するための断面図である。 図７（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るランプのアース用口金部分の斜視図であり、図７（ｂ）は、当該ランプのアース用口金を分解したときにおける当該アース用口金の分解斜視図である。 図８は、本発明の第２の実施形態に係るランプの断面図である。 図９は、本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 図１０（ａ）は、本発明の変形例１に係るランプの斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸ−Ｘ’に沿って切断した変形例１に係るランプの断面図である。 図１１は、本発明の変形例２に係るランプに用いられるＬＥＤモジュールの外観斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係るランプ及び照明装置について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係るランプ１について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るランプの外観斜視図である。図２は、同実施形態に係るランプの断面図である。

図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係るランプ１は、従来の直管形蛍光灯と略同形の直管形ＬＥＤランプであって、カバー１０と、ＬＥＤを有するＬＥＤモジュール２０と、ＬＥＤを点灯させるための点灯回路３０（図２）と、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０が載置される放熱基台４０とを備える。

さらに、本実施形態に係るランプ１は、カバー１０の一方の端部に設けられた受電用口金５０と、カバー１０の他方の端部に設けられたアース用口金６０と、ＬＥＤモジュール２０を放熱基台４０に固定するための第１の板バネ７１と、点灯回路３０を放熱基台４０に固定するための第２の板バネ７２（図２）とを備える。

受電用口金５０は、ＬＥＤモジュール２０を発光させるための電力を受電するための一対の受電ピン５１を有し、また、アース用口金６０はアースピン６１を有する。本実施形態に係るランプ１は、受電用口金５０のみの片側から給電を受ける片側給電方式である。

本実施形態に係るランプ１では、実装基板２１及び回路基板３１が放熱基台４０に載置されているので、ＬＥＤモジュール２０と点灯回路３０とは放熱基台４０と熱的に結合されている。従って、ＬＥＤモジュール２０で発生する熱を放熱基台４０によって放熱させることができるとともに、点灯回路３０で発生する熱も当該放熱基台４０によって放熱させることができる。なお、放熱基台４０はカバー１０の内面に固着されており、放熱基台４０の熱はカバー１０に熱伝導してカバー１０の外面からランプ外部に放熱される。

以下、本実施形態に係るランプ１の各構成要素について詳述する。

まず、カバー１０について説明する。カバー１０は、ＬＥＤモジュール２０及び放熱基台４０を覆う透光性を有する長尺状の透光性カバーであって、図１に示すように、本実施形態では、両端部に開口を有する長尺筒体からなる直管状の外管である。従って、本実施形態において、カバー１０は、ＬＥＤモジュール２０及び放熱基台４０を収納するための筐体（外囲器）である。カバー１０は、ガラス管又はプラスチック管等の透光性材料で構成することができる。

例えば、直管としてのカバー１０としては、シリカ（ＳｉＯ_２）が７０〜７２［％］のソーダ石灰ガラスからなり、熱伝導率が約１．０［Ｗ／ｍ・Ｋ］のガラス管を用いることができる。

なお、カバー１０の外面又は内面に拡散処理を施すことにより、ＬＥＤモジュール２０からの光を拡散させることができる。拡散処理としては、例えば、ガラス管等のカバー１０の内面にシリカや炭酸カルシウム等を塗布する方法がある。

次に、ＬＥＤモジュール２０について、図３を用いて説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係るランプにおけるＬＥＤモジュールの平面図である。

図３に示すように、本実施形態に係るＬＥＤモジュール２０は、ＣＯＢ型（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）の発光モジュールであって、ライン状（線状）に光を発するライン状光源である。ＬＥＤモジュール２０は、実装基板２１と、実装基板２１上に配列された複数のＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２を封止する封止部材２３とを備える。さらに、ＬＥＤモジュール２０は、配線２４、静電保護素子２５、電極端子２６及びワイヤ２７を備える。

実装基板２１は、ＬＥＤ２２を実装するためのＬＥＤ実装基板であって、本実施形態では、長尺矩形状の基板である。実装基板２１としては、アルミナ又は透光性の窒化アルミニウムからなるセラミックス基板、アルミニウム合金からなるアルミニウム基板、透明なガラス基板又は可撓性のフレキシブル基板（ＦＰＣ）等を用いることができる。但し、実装基板２１としては、ＬＥＤ２２の放熱性を高めるために熱伝導率及び熱放射率が高い材料であることが好ましく、ガラス基板又はセラミックス基板等の硬脆材と呼ばれる材料からなる基板を用いることが好ましい。本実施形態では、実装基板２１として、熱伝導率が２０〜４０［Ｗ／ｍ・Ｋ］程度のアルミナ基板を用いた。

ＬＥＤ２２は、半導体発光素子の一例であって、実装基板２１上に直接実装される。実装基板２１には、複数のＬＥＤ２２が実装基板２１の長手方向に沿ってライン状（一直線状）に一列に配列されている。各ＬＥＤ２２は、単色の可視光を発するベアチップであり、ダイアタッチ材（ダイボンド材）によって実装基板２１上にダイボンディングされている。ＬＥＤ２２としては、例えば青色光を発光する青色発光ＬＥＤチップが用いられる。青色発光ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。

封止部材２３は、光波長変換体である蛍光体を含む蛍光体含有樹脂であって、ＬＥＤ２２からの光を波長変換するとともに、実装基板２１上の全てのＬＥＤ２２を一括封止してＬＥＤ２２を保護する。封止部材２３は、断面形状が上に凸の略半円状のドーム形状であり、実装基板２１上の全てのＬＥＤ２２を覆うようにＬＥＤ２２の配列方向に沿って直線状に形成されている。封止部材２３としては、例えば、ＬＥＤ２２が青色発光ＬＥＤである場合、白色光を得るために、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、黄色蛍光体粒子は青色発光ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出するので、封止部材２３（発光部）からは、励起された黄色光と青色発光ＬＥＤチップの青色光とによって白色光が放出される。

配線２４は、タングステン（Ｗ）又は銅（Ｃｕ）等からなる金属配線であり、複数のＬＥＤ２２同士を電気的に接続するために所定形状にパターン形成されている。さらに、配線２４は、複数のＬＥＤ２２と静電保護素子２５とを電気的に接続するともに、電極端子２６とも電気的に接続されるようにパターン形成されている。

静電保護素子２５は、例えばツェナーダイオードであり、逆耐圧が低いＬＥＤ２２が実装基板２１上に生じる逆方向極性の静電気によって破壊されることを防止する。

電極端子２６は、外部電源から直流電力を受電するとともにＬＥＤ２２に直流電力を給電する受給電部（外部接続端子）であり、配線２４に電気的に接続されている。例えば、電極端子２６からＬＥＤ２２に直流電力が供給されることにより、ＬＥＤ２２が発光し、ＬＥＤ２２から所望の光が放出される。

ワイヤ２７は、ＬＥＤ２２と配線２４とを電気的に接続するための電線であり、例えば、金ワイヤで構成される。ＬＥＤ２２のチップ上面には電流を供給するためのｐ側電極及びｎ側電極が形成されており、ｐ側電極及びｎ側電極のそれぞれと配線２４とがワイヤ２７によってワイヤボンディングされている。

このように構成されるＬＥＤモジュール２０は、ＬＥＤ２２が発光することによって発熱する。

次に、点灯回路３０について、図４を用いて説明する。図４は、本発明の第１の実施形態に係るランプにおける点灯回路３０の外観斜視図である。

点灯回路３０は、入力された交流電力を直流電力に変換して出力するＬＥＤ点灯回路であって、回路基板３１と、回路基板３１に実装された所定の回路素子群３２とを備える。

回路基板３１は、実装された電子部品を互いに配線するための所定の配線パターン（不図示）が形成されたプリント基板であり、例えば、ガラスエポキシ基板、セラミックス基板、可撓性のフレキシブル基板（ＦＰＣ）、又は、放熱性に優れたメタル基板等を用いることができる。

回路素子群３２は、ＬＥＤモジュール２０のＬＥＤ２２を点灯させるための複数の回路素子によって構成される。本実施形態において、回路素子群３２は、整流回路素子３２ａとヒューズ素子３２ｂとを有する。整流回路素子３２ａは、４つのダイオードで構成されたダイオードブリッジ回路であり、入力された交流電力を全波整流する。

回路素子群３２を構成する回路素子は、回路基板３１に形成された配線パターンによって電気的に接続されている。なお、回路素子群３２の回路素子としては、その他必要に応じて、抵抗、コンデンサ、コイル、ダイオード又はトランジスタ等が用いられる。

また、点灯回路３０は、受電用口金５０に設けられた一対の受電ピン５１から交流電力を受電する入力ソケット３３（入力部）と、ＬＥＤモジュール２０にＬＥＤを点灯させるための直流電力を出力する出力ソケット３４（出力部）とを備える。入力ソケット３３には、リード線を介して一対の受電ピンと電気的に接続された入力コネクタ端子が差し込まれる。また、出力ソケット３４には、リード線を介してＬＥＤモジュール２０と電気的に接続された出力コネクタ端子が差し込まれる。なお、入力ソケット３３及び出力ソケット３４とは、回路基板３１に形成された配線パターンによって回路素子群３２の回路素子と電気的に接続されている。

このように構成される点灯回路３０は、点灯動作によって回路素子群３２の回路素子が発熱する。

次に、図２に戻り、放熱基台４０について説明する。放熱基台４０は、カバー１０に覆われるように配置される。本実施形態では、放熱基台４０は、直管からなるカバー１０の内部に収容されるとともに直管の内面に固定される。

放熱基台４０は、複数のＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０を載置するための長尺状の基台であるとともに、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０が発する熱を放熱するための放熱体（ヒートシンク）である。

このように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０が放熱基台４０に載置されているので、ＬＥＤモジュール２０で発生する熱及び点灯回路３０で発生する熱を放熱基台４０によって放熱させることができる。すなわち、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０で発生した熱が放熱基台４０に伝導する。

また、本実施形態における放熱基台４０は、その両端が受電用口金５０及びアース用口金６０の内部にまで延びて形成されており、受電用口金５０に覆われる第１の基台端部４０ａ及びアース用口金６０に覆われる第２の基台端部４０ｂを有する。なお、放熱基台４０の全長はカバー１０の長さと略同等である。

第１の基台端部４０ａには、点灯回路３０の回路基板３１が載置されている。本実施形態では、回路基板３１の端縁と放熱基台４０の端縁とが略一致するように載置されている。このように、点灯回路３０は、受電用口金５０によって覆われるように配置されている。

なお、本実施形態において、複数のＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０は、一直線状となるように放熱基台４０上に載置されている。また、放熱基台４０は、金属等の高熱伝導性材料によって構成することが好ましく、本実施形態では、熱伝導率が２３７［Ｗ／ｍ・Ｋ］であるアルミニウムによって構成した。

次に、受電用口金５０について、図５（ａ）及び図５（ｂ）を用いて説明する。図５（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るランプの受電用口金部分の斜視図であり、図５（ｂ）は、当該受電用口金を分解したときにおける当該受電用口金部分の一部切り欠き斜視図である。

図５（ａ）に示すように、受電用口金５０は、有底円筒形状に成形されたポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂からなり、カバー１０の一方の端部を蓋するように設けられる。本実施形態における受電用口金５０は、上下半分に分解可能に構成されており、第１の受電用口金部５０ａと第２の受電用口金部５０ｂとによって構成される。第１の受電用口金部５０ａと第２の受電用口金部５０ｂとは、ねじ５２によってねじ止め固定される。なお、受電用口金５０は、カバー１０の端部を覆って接着剤等によってカバー１０と固着される。

また、受電用口金５０は、当該受電用口金５０の底部から外方に向かって突出する一対の受電ピン５１を備える。一対の受電ピン５１は、金属材料で構成されており、ＬＥＤモジュール２０を点灯させるための電力として照明器具等のランプ外機器から交流電力を受電する。例えば、一対の受電ピン５１を照明器具のソケットに装着させることによって、一対の受電ピン５１は商用１００Ｖの交流電源から交流電力を受ける状態となる。さらに、一対の受電ピン５１は、図５（ｂ）に示すように、リード線によって入力コネクタ端子と電気的に接続されており、当該入力コネクタ端子が点灯回路３０の入力ソケット３３に差し込まれることによって、一対の受電ピン５１が受電した交流電力が点灯回路３０に供給される。

次に、図５（ｂ）を用いて、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０について、さらに詳細に説明する。

図５（ｂ）に示すように、点灯回路３０に対して最も近い位置にあるＬＥＤモジュール２０の電極端子２６と、点灯回路３０に対して最も遠い位置（アース用口金６０側）にあるＬＥＤモジュール２０（不図示）とは、リード線によって出力コネクタ端子と電気的に接続されており、当該出力コネクタ端子が点灯回路３０の出力ソケット３４に差し込まれることによって、点灯回路３０からＬＥＤモジュール２０のＬＥＤ２２に対して直流電力が供給される。これにより、ＬＥＤ２２を点灯（発光）させることができる。

そして、本実施形態において、実装基板２１と回路基板３１とを離間させて、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０が放熱基台４０上に載置されている。すなわち、実装基板２１と回路基板３１とは所定の間隔をあけて配置されている。これにより、ＬＥＤモジュール２０で発生した熱が点灯回路３０に影響を及ぼすことを抑制することができるとともに、点灯回路３０で発生した熱がＬＥＤモジュール２０に影響を及ぼすことを抑制することができる。

次に、ＬＥＤモジュール２０と放熱基台４０との固定方法及び点灯回路３０と放熱基台４０との固定方法について、図５（ｂ）とともに図６（ａ）及び図６（ｂ）を用いて説明する。図６（ａ）は、ＬＥＤモジュール２０と放熱基台４０との固定状態を説明するための断面図であり、図６（ｂ）は、点灯回路３０と放熱基台４０との固定状態を説明するための断面図である。

図５（ｂ）及び図６（ａ）に示すように、ＬＥＤモジュール２０の実装基板２１と放熱基台４０とは、第１の板バネ７１によって固定されている。また、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、点灯回路３０の回路基板３１と放熱基台４０とは、第２の板バネ７２によって固定されている。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、放熱基台４０は、ＬＥＤモジュール２０（実装基板２１）及び点灯回路３０（回路基板３１）を載置するための載置面４１と、実装基板２１及び回路基板３１の側面部に当接する当接部４２と、第１の板バネ７１及び第２の板バネ７２を掛止するための第１の凸部４３及び第２の凸部４４とを有する。

放熱基台４０は、さらに、載置面４１から光照射側に突出するように形成された第１の突出部４５及び第２の突出部４６を有する。第１の突出部４５及び第２の突出部４６は、ＬＥＤモジュール２０から発せられる光を反射させるための反射面を有する。なお、一対の第１の突出部４５及び第２の突出部４６は、光照射側方向に向かって互いの間隔が漸次大きくなるように構成されている。

図６（ａ）に示すように、第１の板バネ７１は、所定の間隔をあけて対向するように成形された第１の挟持部７１ａと第２の挟持部７１ｂとを有する。また、図６（ｂ）に示すように、第２の板バネ７２も、所定の間隔をあけて対向するように成形された第１の挟持部７２ａと第２の挟持部７２ｂとを有する。

このように構成される第１の板バネ７１（第２の板バネ７２）は、外力が付与されることによって第１の挟持部７１ａ（第１の挟持部７２ａ）と第２の挟持部７１ｂ（第２の挟持部７２ｂ）とが遠ざかるように弾性変形し、当該外力が開放されることによって、第１の板バネ７１（第２の板バネ７２）のバネ復元力によって、第１の挟持部（第１の挟持部７２ａ）と第２の挟持部７１ｂ（第２の挟持部７２ｂ）とが近づくように復元する。

第１の板バネ７１及び第２の板バネ７２は、ＳＵＳ３０４又はりん青銅等の金属材料によって構成することができ、１枚の矩形状の金属薄板を折り曲げ加工することによって成形することができる。

そして、図６（ａ）に示すように、放熱基台４０の第１の突出部４５（又は第２の突出部４６）を挟むようにして第１の板バネ７１を放熱基台４０に取り付けることにより、実装基板２１と放熱基台４０とが、第１の板バネ７１の第１の挟持部７１ａと第２の挟持部７１ｂとによって挟持される。

このとき、実装基板２１は、第１の板バネ７１のバネ復元力による第１の挟持部７１ａの先端部の押圧によって放熱基台４０に固定されている。具体的に、実装基板２１は、その表面が第１の板バネ７１と接触しており、当該第１の板バネ７１の先端部によって、上方からの押圧（実装基板２１の主面垂直方向における放熱基台４０側への押圧）と、水平方向からの押圧（実装基板２１の幅方向における押圧）とによって放熱基台４０に固定保持される。

また、第１の板バネ７１の第２の挟持部７１ｂの先端部には掛止部が形成されており、当該掛止部が放熱基台４０の第１の凸部４３（第２の凸部４４）に引っかかるようにして第１の板バネ７１が放熱基台４０に掛止されている。このように、第１の板バネ７１が放熱基台４０に掛止されて保持されているので、第１の板バネ７１が振動等によって放熱基台４０から脱落することを防止することができる。

以上、ＬＥＤモジュール２０と放熱基台４０との固定方法について説明したが、点灯回路３０と放熱基台４０との固定方法も同様である。

すなわち、図６（ｂ）に示すように、放熱基台４０の第１の突出部４５（又は第２の突出部４６）を挟むようにして第２の板バネ７２を放熱基台４０に取り付けることにより、回路基板３１と放熱基台４０とが、第２の板バネ７２の第１の挟持部７２ａと第２の挟持部７２ｂとによって挟持される。

このとき、回路基板３１は、第２の板バネ７２のバネ復元力による第１の挟持部７２ａの先端部の押圧によって放熱基台４０に固定される。具体的に、回路基板３１は、その表面が第２の板バネ７２と接触しており、当該第２の板バネ７２の先端部によって、上方からの押圧と水平方向からの押圧とによって放熱基台４０に固定保持される。また、第２の板バネ７２の第２の挟持部７２ｂの先端部に形成された掛止部が放熱基台４０の第１の凸部４３（第２の凸部４４）に引っかかるようにして、第１の板バネ７１が放熱基台４０に掛止されている。

以上のようにして、ＬＥＤモジュール２０と点灯回路３０とが放熱基台４０に固定されている。

また、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、放熱基台４０の裏側の面には管軸方向に沿った凹部が形成されており、当該凹部には接着剤８０が充填されている。このように、放熱基台４０の裏側の面とカバー１０の内面とが接着剤８０によって接着されることによってカバー１０と放熱基台４０とが固着されている。接着剤８０としては、シリコーン樹脂又はセメント等からなる接着剤を用いることができる。

なお、本実施形態では、放熱基台４０の熱はカバー１０を介してランプ外部に放熱されるので、接着剤８０としては熱伝導率が高い材料で構成することが好ましい。また、接着剤８０の熱伝導率を高めるために、接着剤８０に無機粒子を適宜混入することもできる。このような無機粒子としては、銀、銅あるいはアルミニウム等の金属粒子、又はアルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素あるいはグラファイト等の非金属粒子が用いられる。

次に、アース用口金６０について、図７（ａ）及び図７（ｂ）を用いて説明する。図７（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るランプのアース用口金部分の斜視図であり、図７（ｂ）は、当該ランプのアース用口金の分解斜視図である。

図７（ａ）に示すように、アース用口金６０は、有底円筒形状に成形されたポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂からなり、カバー１０の他方の端部を蓋するように設けられる。本実施形態におけるアース用口金６０は、上下半分に分解可能に構成されており、第１のアース用口金部６０ａと第２のアース用口金部６０ｂとによって構成される。第１のアース用口金部６０ａと第２のアース用口金部６０ｂとは、ねじ６２によってねじ止め固定される。なお、アース用口金６０は、カバー１０の端部を覆って接着剤等によってカバー１０と固着される。

また、アース用口金６０は、当該アース用口金６０の底部から外方に向かって突出する１本のアースピン６１を備える。アースピン６１は、金属材料で構成されており、図７（ｂ）に示すように、リード線からなるアース配線６３によって金属製の放熱基台４０とアース接続されている。なお、リード線の放熱基台４０側の端部は、放熱基台４０の端面に設けられた穴部に嵌入されるねじによって、放熱基台４０に接続固定される。

以上のようにして、本発明の第１の実施形態に係るランプ１が構成される。このように構成される本実施形態に係るランプ１によれば、ＬＥＤモジュール２０の実装基板２１及び点灯回路３０の回路基板３１が放熱基台４０に載置されているので、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０は、それぞれ実装基板２１及び回路基板３１を介して放熱基台４０と熱的に結合されている。これにより、ＬＥＤモジュール２０で発生する熱を放熱基台４０に伝導させて効率良く放熱させることができるとともに、点灯回路３０で発生する熱も放熱基台４０に伝導させて効率良く放熱させることができる。

このように、ＬＥＤモジュール２０で発生する熱を放熱させることにより、ＬＥＤ２２の温度上昇が抑制されるので、ＬＥＤ２２の光出力特性及びＬＥＤ２２の寿命特性が低下することを抑制することができる。また、点灯回路３０の回路素子で発生する熱を放熱することができるので、点灯回路３０の回路素子が劣化することを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、実装基板２１及び回路基板３１が同一の放熱基台４０に載置されているので、ＬＥＤモジュール２０が載置される放熱基台４０を利用して、点灯回路３０の放熱を行うことができる。すなわち、点灯回路３１のためだけに別途放熱体を用いる必要がない。これにより、部品点数を増加させることなく点灯回路３０の放熱性を向上させることができるとともに、点灯回路３０をランプ内に組み込むときの作業を容易に行うことができる。

また、本実施形態では、実装基板２１と回路基板３１とが離間して放熱基台４０上に載置されている。これにより、ＬＥＤモジュール２０で発生した高温の熱が点灯回路３０の回路素子に対して影響を及ぼすことを抑制することができるので、点灯回路３０の回路素子がＬＥＤモジュール２０の高温の熱によって劣化することを抑制することができる。

また、本実施形態では、回路基板３１と放熱基台４０とが金属製の第２の板バネ７２によって固定されている。これにより、回路基板３１の熱を第２の板バネ７２からも放熱基台４０に熱伝導させることができるので、点灯回路３０の回路素子で発生する熱を一層効率良く放熱することができる。この場合、第２の板バネ７２の第１の挟持部７２ａの先端部が回路基板３１の表面に接触している。これにより、回路素子からの熱が回路基板３１に伝導されると、第２の板バネ７２を介して回路基板３１の表面から直ぐに放熱基台４０への伝導させることができる。従って、回路基板３１の放熱性を一層向上させることができる。

また、本実施形態では、点灯回路３０が放熱基台４０の第１の基台端部４０ａにおいて受電用口金５０によって覆われるように配置されている。これにより、ＬＥＤモジュール２０の配光特性に影響を与えることなく、点灯回路３０を放熱基台４０上に載置することができる。

また、本実施形態では、カバー１０としてガラス製の直管（ガラス管）を用いている。一般的にランプ外管としてガラス管を用いた場合、ガラス管の内部に部品を配置することが困難であるので、従来口金に取り付けられていた点灯回路を単にガラス管の内部に配置することは、ランプの組み立て性が低下するので難しい。これに対して、本実施形態では、放熱基台４０を利用して点灯回路３０をガラス管内に容易に配置することができる。すなわち、長尺状の放熱基台４０に点灯回路３０を載置して、これをガラス管内に挿入することによって点灯回路３０をガラス管内に収納することができる。このように、本実施形態では、点灯回路３０の放熱性を向上させることができるとともに、点灯回路３０を容易にランプ内に収納することができるのでランプの組み立て性を向上させることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るランプ２について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係るランプの断面図である。本発明の第２の実施形態に係るランプ２は、本実施形態に係るランプ１と基本的な構成は同じである。従って、図８において、図２に示す構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付しており、詳しい説明は省略化又は簡略化する。

本実施形態に係るランプ２が、本発明の第１の実施形態に係るランプ１と異なる点は、ＬＥＤモジュール２０の実装基板２１と点灯回路３０の回路基板３１との離間部分に熱抵抗部が設けられている点である。それ以外の構成は、基本的には、第１の実施形態と同様である。

図８に示すように、本実施形態において、上記熱抵抗部は、実装基板２１と回路基板３１との離間部分に対応する放熱基台４０に設けられており、本実施形態では、放熱基台４０の表面から陥凹するように形成された凹部４７である。凹部４７は、放熱基台４０の短手方向に延びる溝である。なお、凹部４７の深さは、深くする方が熱伝導経路を狭くすることができるので熱抵抗を大きくすることができる。

以上、本発明の第２の実施形態に係るランプ２によれば、ＬＥＤモジュール２０の実装基板２１と点灯回路３０の回路基板３１との間の放熱基台４０において、凹部４７からなる熱抵抗部が形成されている。これにより、ＬＥＤモジュール２０と点灯回路３０との放熱基台４０における熱伝達経路を狭くすることができるので、ＬＥＤモジュール２０で発生した熱が放熱基台４０を伝導して点灯回路３０に伝達されることを抑制することができる。また、点灯回路３０で発生した熱が放熱基台４０を伝導してＬＥＤモジュール２０に伝達されることも抑制することができる。

なお、本実施形態では、熱抵抗部として凹部４７を放熱基台４０に形成したが、熱抵抗部は凹部４７に限らない。例えば、熱抵抗部として、実装基板２１と回路基板３１との離間領域における放熱基台４０上に、熱抵抗が高い材料で構成された高熱抵抗部材を別途設けても構わない。さらには、凹部４７に、このような高熱抵抗部材を埋め込んでも熱抵抗部を構成しても構わない。また、凹部としての熱抵抗部は、断面が矩形状に限らず、また、形成する個数も１つに限らない。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る照明装置１００について、図９を用いて説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。

図９に示すように、本発明の第３の実施形態に係る照明装置１００は、上記第１の実施形態に係るランプ１と、照明器具１１０とを備える。

照明器具１１０は、ランプ１が取り付けられてランプ１を保持する一対のソケット１１１と、ソケット１１１が取り付けられる器具本体１１２とを備える。

一対のソケット１１１のうち一方のソケット１１１には、ランプ１における受電ピンが装着されてＬＥＤモジュールを点灯するための電力が供給され、他方のソケット１１１には、ランプ１におけるアースピンが装着されてアース接続される。

器具本体１１２の内面１１２ａは、ランプ１から発せられた光を所定方向（例えば、下方である。）に反射させる反射面となっている。

このように構成される照明装置１００は、例えば、天井等に固定具を介して取り付けられる。なお、本実施形態において、第２の実施形態に係るランプ２を適用することもできる。

（変形例）
次に、上述した本発明の実施形態に係るランプの変形例について説明する。なお、各変形例は、第３の実施形態に係る照明装置に適用することもできる。

（変形例１）
まず、本発明の変形例１に係るランプ１Ａについて、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）を用いて説明する。図１０（ａ）は、本発明の変形例１に係るランプの斜視図である。また、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸ−Ｘ’に沿って切断した変形例１に係るランプの断面図である。なお、第１の実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、本発明の変形例１に係るランプ１Ａは、ランプ外囲器が分離された構造の直管形ＬＥＤランプであって、カバー１０Ａと、ＬＥＤモジュール２０と、点灯回路３０と、放熱基台４０Ａとを備える。なお、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、ＬＥＤモジュール２０と点灯回路３０とを電気的に接続するリード線等の各種配線は省略している。

本変形例において、カバー１０Ａは、略半円筒形状の透光性カバーであって、プラスチック等の合成樹脂からなる。

放熱基台４０Ａは、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０が載置される基台であるとともに、ＬＥＤモジュール２０及び点灯回路３０で発生する熱を放熱させるためのヒートシンクである。本変形例において、放熱基台４０Ａは、略半円柱形状であって、円筒面部分がランプ外部に露出されており、カバー１０Ａで覆われる側の面にはＬＥＤモジュール２０が載置されている。このように、本変形例では、放熱基台４０がカバー１０Ａとともにランプ外囲器を構成しており、放熱基台４０の裏面（ＬＥＤモジュール２０を載置する面とは反対側の円筒面）がランプ外部に露出している。

カバー１０Ａと放熱基台４０Ａとは、カバー１０Ａの長手方向に沿った端部が放熱基台４０Ａの凸部に係止されることによって取り付けられている。また、カバー１０Ａと放熱基台４０Ａとは、一方の端部が受電ピン５１Ａを有する受電用口金５０Ａによって覆われることにより、他方の端部がアースピン６１Ａを有するアース用口金６０Ａによって覆われることによって、固定されている。

以上、本変形例によれば、放熱基台４０Ａの一部がランプ外部に露出された構造であるので、当該露出部分から放熱基台４０Ａの熱をランプ外部に直接放熱させることができる。これにより、第１及び第２の実施形態に対して、ＬＥＤモジュール２０で発生する熱及び点灯回路３０で発生する熱をさらに効率良くランプ外部に放熱させることができる。

なお、本変形例において、カバー１０Ａと放熱基台４０Ａとの取り付け方法は、放熱基台４０Ａに凹部（レール）を設け、この凹部にカバー１０の端縁を嵌め込む又は挿通することによっても行うことができる。

（変形例２）
次に、本発明の変形例２に係るランプについて、図１１を用いて説明する。図１１は、本発明の変形例２に係るランプに用いられるＬＥＤモジュールの外観斜視図である。

上述の実施形態及び変形例では、ＣＯＢ型のＬＥＤモジュール２０を用いたが、本変形例２では、図１１に示すように、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤモジュール２０Ａを用いる。なお、その他のランプの構成要素は、上述の実施形態及び変形例の構成要素と同様であるので、その説明は省略する。また、図３に示すＬＥＤモジュール２０と同様の機能を有する構成については、同じ符号を付している。

本変形例に係るＬＥＤモジュール２０Ａは、実装基板２１上に実装された複数のＳＭＤ型ＬＥＤ２０Ｘを備える。各ＳＭＤ型ＬＥＤ２０Ｘは、キャビティを有する樹脂製の容器（パッケージ）２１Ｘと、容器２１Ｘのキャビティ内に収容されるＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２を封止する封止部材２３とを備える。

本変形例に係るランプは、例えば図１において、ＬＥＤモジュール２０の代わりに、図１１のＬＥＤモジュール２０Ａを放熱基台４０上に載置することによって構成することができる。

以上、本変形例に係るランプによれば、ＳＭＤ型のＬＥＤモジュール２０Ａを用いても、上述の実施形態及び変形例と同様の効果を奏する。

なお、本変形例では、複数のＳＭＤ型ＬＥＤ２０Ｘを実装基板２１上に配置して、モジュールとして放熱基台４０に載置したが、表面に絶縁膜及び配線パターンを形成した放熱基台等を用いることにより、当該放熱基台にＳＭＤ型ＬＥＤ２０Ｘを直接実装するように構成しても構わない。

以上、本発明に係るランプ及び照明装置について、実施形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態及び変形例に限定されるものではない。

例えば、上記の実施形態では、点灯回路３０の回路基板３１は、第２の板バネ７２を用いて放熱基台４０に固定したが、これに限らない。回路基板３１と放熱基台４０とは、ねじ止め又は接着剤によって固定することもできる。

また、上記の実施形態では、点灯回路３０の回路基板３１は放熱基台４０にのみ接触させて、放熱基台４０を介して点灯回路３０で発生する熱をカバー１０に熱伝導させるように構成したが、これに限らない。さらに、点灯回路３０の回路基板３１とカバー１０とを熱伝導シート等の熱伝導部材によって接続させても構わない。これにより、回路基板３１で発生する熱をカバー１０に直接熱伝導させることができるので、さらに効率良く回路基板３１の熱を放熱させることができる。

また、上記の実施形態では、片側給電方式のＬＥＤランプについて説明したが、両側から給電される両側給電方式としても構わない。また、片側給電方式のＬＥＤランプであったとしても、アース用口金をアース接続として用いない構成としても構わない。この場合、アースピンは単に照明器具のソケットに装着するための取り付け部として機能する。

また、上記の実施形態では、直管形ＬＥＤランプについて説明したが、これに限らない。例えば、従来の環形蛍光灯（丸管）に代替する環形ＬＥＤランプ等にも適用することができる。

また、上記の実施形態において、半導体発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ及び有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）であってもよい。

その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本発明は、ＬＥＤ等の半導体発光素子が用いられるランプ及び照明装置等に広く利用することができる。

１、１Ａ、２ ランプ
１０、１０Ａ カバー
２０、２０Ａ ＬＥＤモジュール
２０Ｘ ＳＭＤ型ＬＥＤ
２１ 実装基板
２１Ｘ 容器
２２ ＬＥＤ
２３ 封止部材
２４ 配線
２５ 静電保護素子
２６ 電極端子
２７ ワイヤ
３０ 点灯回路
３１ 回路基板
３２ 回路素子群
３２ａ 整流回路素子
３２ｂ ヒューズ素子
３３ 入力ソケット
３４ 出力ソケット
４０、４０Ａ 放熱基台
４０ａ 第１の基台端部
４０ｂ 第２の基台端部
４１ 載置面
４２ 当接部
４３ 第１の凸部
４４ 第２の凸部
４５ 第１の突出部
４６ 第２の突出部
４７ 凹部
５０、５０Ａ 受電用口金
５０ａ 第１の受電用口金部
５０ｂ 第２の受電用口金部
５１、５１Ａ 受電ピン
５２、６２ ねじ
６０、６０Ａ アース用口金
６０ａ 第１のアース用口金部
６０ｂ 第２のアース用口金部
６１、６１Ａ アースピン
６３ アース配線
７１ 第１の板バネ
７１ａ、７２ａ 第１の挟持部
７１ｂ、７２ｂ 第２の挟持部
７２ 第２の板バネ
８０ 接着剤
１００ 照明装置
１１０ 照明器具
１１１ ソケット
１１２ 器具本体
１１２ａ 内面

Claims (9)

1. 発光素子が実装された実装基板を有する発光モジュールと、
   前記発光素子を点灯させるための回路素子が実装された回路基板を有する点灯回路と、
   前記実装基板及び前記回路基板が載置されるとともに、前記発光モジュール及び前記点灯回路が発する熱を放熱するための放熱基台とを備える
   ランプ。
2. 前記実装基板と前記回路基板とは離間して配置される
   請求項１に記載のランプ。
3. 前記実装基板と前記回路基板との離間部分に対応する前記放熱基台に、熱抵抗部が設けられている
   請求項２に記載のランプ。
4. 前記熱抵抗部は、前記放熱基台の表面から陥凹するように形成された凹部である
   請求項３に記載のランプ。
5. 前記回路基板と前記放熱基台とは、金属製の板バネによって固定されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のランプ。
6. さらに、
   前記放熱基台を覆う長尺状のカバーと、
   前記カバーの端部に設けられた口金とを備え、
   前記放熱基台は、前記口金に覆われる基台端部を有し、
   前記回路基板は、前記基台端部に載置される
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のランプ。
7. 前記カバーは、ガラス製の直管である
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のランプ。
8. 前記放熱基台が当該ランプの外部に露出する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のランプ。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載のランプを備える
   照明装置。

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