JP2013093281A - 口金付ランプおよび照明器具 - Google Patents

Abstract

【課題】均一なランプ配光を得ることが可能な口金付ランプおよび照明器具を提供する。
【解決手段】口金付ランプ１０は、本体１１、基板１２、複数個の固体発光素子１３、透光性を有するカバー部材１４、口金部材１６を具備する。本体１１は、筒状をなす。基板１２は、本体の一端部側に配設される。複数個の固体発光素子１３は、基板上に配設され、直径がランプ外径の１／３以下である円の円周上あるいは円内に位置する。カバー部材１４は、固体発光素子を覆うように本体に設けられる。口金部材１６は、本体の他端部側に設けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、発光ダイオード等の固体発光素子を光源とした口金付ランプおよび照明器具に関する。

近年、固体発光素子、例えば発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称する）は、その発光効率の向上により、一般照明用の光源として採用され、各種ＬＥＤランプや照明器具等が商品化されている。

特開２００３−０５９３３０号公報 特開２０１０−２２５５７０号公報

この種、ＬＥＤランプは省エネ等の観点から一般白熱電球に代替されて使用されるため、外観形状および点灯時の発光状態が白熱電球に近くなることが要求されている。しかしながら、ＬＥＤは光の指向性が比較的強いため、ＬＥＤがグローブに近接して配設された場合、乳白色のグローブに縦縞模様（西瓜模様）が投影されたり、素子のつぶつぶ感が投影されてランプ配光が不均一になる問題が生じる。

このため、固体発光素子を光源とする口金付ランプにおいては、グローブへの縦縞模様（西瓜模様）や素子のつぶつぶ感の投影を抑制し、ランプ配光の均一な口金付ランプを如何にして構成するかが重要な課題となっている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、均一なランプ配光を得ることが可能な口金付ランプおよび照明器具を提供しようとするものである。

実施形態の口金付ランプは、本体、基板、複数個の固体発光素子、透光性を有するカバー部材、口金部材を具備する。本体は、筒状をなす。基板は、本体の一端部側に配設される。複数個の固体発光素子は、基板上に配設され、直径がランプ外径の１／３以下である円の円周上あるいは円内に位置する。カバー部材は、固体発光素子を覆うように本体に設けられる。口金部材は、本体の他端部側に設けられる。

本発明によれば、均一なランプ配光を得ることが可能な口金付ランプおよび照明器具を提供することができる。

本発明の第１の実施形態である口金付ランプを示し、（ａ）はカバー部材の一部を切り欠いて示す上面図、（ｂ）は縦断面図。 同じく口金付ランプの基板を拡大して示す上面図。 同じく基板の第１変形例を示す上面図。 同じく基板の変形例を示し、（ａ）は第２変形例を示す上面図、（ｂ）は第３変形例を示す上面図、（ｃ）は第４変形例を示す上面図。 口金付ランプにおける光の放射状態を示す発光部分の断面図で、（ａ）は第１の実施形態の断面図、（ｂ）は従来の断面図。 同じく第１の実施形態の照明器具を示す断面図。 本発明の第２の実施形態である口金付ランプを示し、（ａ）は口金付ランプの基板の上面図、（ｂ）は第１変形例を示す基板の上面図、（ｃ）は第２変形例を示す基板の上面図。

以下、口金付ランプおよび照明器具の実施形態につき、図に従い説明する。

実施形態１

本実施形態の口金付ランプは、既存の一般白熱電球に代替が可能なＬＥＤを光源とした口金付ランプ１０を構成するもので、図１〜図５に示すように、筒状をなす本体１１、本体の一端部側に配設される基板１２、基板上に配設される複数個の固体発光素子１３、固体発光素子を覆うように本体１１に設けられた透光性を有するカバー部材１４、固体発光素子１３を点灯制御する点灯装置１５、本体１１の他端部側に設けられる口金部材１６等で構成する。

本体１１は、複数個の固体発光素子１３を有する発光部、点灯装置１５および口金部材１６を支持するために、一定の剛性を有し、さらに固体発光素子１３や点灯装置１５からの熱を放熱させるために熱伝導性を有する部材で構成される。これら条件を満たすため、本実施形態では、熱伝導性の良好なアルミニウムで構成した。

本体１１は筒状をなし、本実施形態では、横断面形状が略円形の円筒状をなし、一端部側に径の大きな開口部１１ａを他端部側に径の小さな開口部１１ｂを有する収納部１１ｃを一体に形成する。また、外周面は、一端部側から他端部側に向かい順次直径が小さくなる略円錐状のテーパ面をなすように形成し、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成する。本体１１の外周面は、アクリル焼付け塗装がなされ、メタリックシルバー色、または、白色等の外観を有するように構成される。これら構成のアルミニウムからなる本体１１は、例えば、鋳造、鍛造または切削加工等で加工され、内部に空洞を有する両端が開放された円筒体として構成される。

本体１１の一端部側の開口部１１ａには、環状の凹段部が形成され、凹段部の表面を平坦な面に形成して基板支持部１１ｅを一体に形成し、基板支持部１１ｅの周囲にリング状をなす凸条部１１ｆを一体に形成する。また、本体１１に一体に形成された収納部１１ｃは、その内部に、後述する点灯装置１５を構成する回路基板が配設される。収納部１１ｃは、横断面が本体１１の中心軸ｘ−ｘを中心とした略円形をなし、一端部側から他端部側に向かって内径が小さくなる略円錐台形状をなしている。収納部１１ｃ内には、点灯装置１５とアルミニウムからなる本体１１との電気絶縁を図るために絶縁ケース２０が嵌め込まれる。

絶縁ケース２０は、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの耐熱性で電気絶縁性の良好な合成樹脂で構成され、一端部側に開口部２０ａが形成され他端部側が閉塞されて本体１１の他端部側の開口部１１ｂから突出される。そして、収納部１１ｃの内面形状に略合致する有底の略円錐台形状をなす形状に構成し、基板１２により開口部２０ａが押圧されて収納部１１ｃ内に固定される。絶縁ケース２０は、その他端部側に外周を段状になした口金取付部２０ｃを一体に形成する。

基板１２は、発光部を構成するもので、熱伝導性の良好な金属、本実施形態では平坦な薄い長方形の板状をなすアルミニウムで構成し、その表面（図１（ｂ））における上方の面にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して銅箔からなる配線パターンが形成され、この配線パターン上に複数個の固体発光素子１３が配設され実装される。また、基板１２の表面には、固体発光素子から放射される光を反射させるための白色レジストからなる反射層１２ａが形成されている。本実施形態における基板の縦寸法ｌ１は約３０ｍｍ、横寸法ｌ２は約３５ｍｍに構成した（図２）。

固体発光素子１３は、本実施形態では発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、本実施形態では８個のＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）タイプの白色を発光するＬＥＤからなる。ＬＥＤは、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）タイプでもよい。

上記構成の複数個のＬＥＤ１３は、図１、図２に示すように、基板上に配設され、直径がランプ外径の１／３以下である円の円周上あるいは円内に位置して配設される。すなわち、ＬＥＤ１３は４個のグループに分割され、４個の各ＬＥＤが、直径がランプ外径の１／３以下である大きな円Ｓ１の円周上あるいは円内に位置して等間隔に配設される。また残り４個の各ＬＥＤが、直径がランプ外径の１／３未満である小さな円Ｓ２の円周上あるいは円内に位置して等間隔に配設される。

また、各ＬＥＤ１３は、ＬＥＤパッケージの中心Ｐが各円Ｓ１、Ｓ２の円周上あるいは円周内に位置させる。大きな円Ｓ１と小さな円Ｓ２は、例えば、中心ｏが基板１２の中央部に位置した同心円をなし、小さな円Ｓ２に配設された各ＬＥＤは、大きな円Ｓ１に配設された各ＬＥＤ１３の間に等間隔に位置して配設される。

そして、各円Ｓ１、Ｓ２の直径寸法ａ１、ａ２は、ランプ外径寸法Ｌ１の１／３以下になるように構成する。ランプ外径Ｌ１とは、ランプのボール状をなす部分の最大径部であり、一般白熱電球との代替を可能とするために、白熱電球のランプ外径と略同様に約５５〜６０ｍｍの範囲に設定する。なお、ランプ外径はランプの最大径部であり、通常はカバー部材１４（グローブ）の最大径部がランプ外径となるが、本体１１がランプの最大径部となる構成においては、本体１１の最大径部がランプ外径となる。

本実施形態では、図１（ａ）に示すように、カバー部材１４の最大径部をランプ外径Ｌ１とし、その寸法を約６０ｍｍに設定した。また大きな円Ｓ１の直径ａ１は約１６ｍｍ、小さな円Ｓ２の直径寸法ａ２は、約９ｍｍに設定し、各円Ｓ１、Ｓ２の直径寸法ａ１、ａ２は、ランプ外径寸法Ｌ１約６０ｍｍの１／３である約２０ｍｍ以下となるように構成した。

また、４個の各ＬＥＤ１３は、等間隔に位置させることが好ましいが、例えば、図３に示すように、異なる間隔（θ１＜θ２）を有して位置させてもよい。また、本実施形態では、４個のＬＥＤがそれぞれ配設される大きな円Ｓ１と小さな円Ｓ２は、同心円をなすように構成したが、必ずしも同心円である必要はなく、円の中心位置が異なるようにしてもよい。また、小さな円Ｓ２に配置された４個の各ＬＥＤは、円Ｓ２の円周上あるいは円内に位置することなく、ランダムに大きな円Ｓ１内に位置して配置されたものであってもよい。さらに、個数も４個に限らず、１個、２個または３個等のＬＥＤを、ランダムに大きな円Ｓ１内に位置させて配置したものであってもよい。さらに大きな円Ｓ１内にはＬＥＤを配設せずに、大きな円Ｓ１に配設された４個のＬＥＤだけで構成してもよい。

また、図４（ａ）に示すように、ＬＥＤ１３の個数は６個でもよく、６個の各ＬＥＤ１３は、互いに平行となるように配置してもよい。この場合も、各ＬＥＤは、直径ａ１がランプ外径の１／３以下である円Ｓ１の円周上あるいは円内に位置して配設される。また、図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ１３の個数は４個でもよく、４個の各ＬＥＤ１３を等間隔、若しくは、異なる間隔に配置してもよい。この場合も、各ＬＥＤは直径ａ１がランプ外径の１／３以下である円Ｓ１の円周上あるいは円内に位置して配設される。また、図４（ｃ）に示すように、ＬＥＤ１３の個数は２個でもよい。この場合も、各ＬＥＤは直径ａ１がランプ外径の１／３以下である円Ｓ１の円周上あるいは円内に位置して配設される。

以上のように、複数個のＬＥＤ１３は、直径がランプ外径の１／３以下、本実施形態では約２０ｍｍ以下である円の円周上あるいは円内に位置して基板１２上に配設され、ＬＥＤモジュール基板からなる発光部が構成される。なお、本実施形態の変形例を示す、図３、図４には、図１、図２と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。

上記発光部を構成する基板１２は、図１（ｂ）に示すように、本体１１の一端部側に形成された基板支持部１１ｅに電気絶縁を図り、かつ密着されるように配設され、また、必要に応じてシリコーン樹脂等で構成された電気絶縁シート等（図示せず）を介して、平坦な面をなす基板支持部１１ｅの表面にネジ等の固定手段１２ｂを用い密着して固定される。本実施形態において、基板１２はアルミニウムからなる放熱板１２ｃを介して、本体１１の基板支持部１１ｅに支持したが、放熱板１２ｃを介さずに基板１２を直接基板支持部１１ｅに支持するようにしてもよい。

これにより、本体１１の一端部側に発光部を構成する基板１２が配設されると共に、基板１２の裏面が本体１１の基板支持部１１ｅに確実に密着され、基板１２が熱伝導性の良好なアルミニウムで構成されていることと相まって、基板表面側に実装された各ＬＥＤ１３の主として裏面側から発生する熱を効果的にアルミニウムからなる本体１１に伝達し放熱させることができる。

上記構成により、８個のＬＥＤ１３を実装した基板１２からなる発光部の光軸ｙ−ｙが、本体１１の中心軸ｘ−ｘに略合致し、全体として上面視で略円形の発光面を有する光源部が構成される。なお、発光部の光軸ｙ−ｙと本体１１の中心軸ｘ−ｘが合致していることが好ましいが、必ずしも完全に合致している必要はなく、多少ずれた状態で構成されたものであってもよい。

カバー部材１４は、ランプのグローブを構成するもので、透光性を有するとともに、発光部を保護するためのカバー機能が必要なために一定の剛性を有する部材で構成される。それら条件を満たす部材として、例えば、厚さが薄いガラスや合成樹脂などの材質で構成され、透明または光拡散性を有する乳白色などの半透明、本実施形態では乳白色のポリカーボネート製で、一端部に開口１４ａを有する一般白熱電球のボール部分のシルエットに近似させた滑らかな略半球体をなす面に形成する。そして、発光部を構成するＬＥＤ１３を覆うようにして本体１１における基板支持部１１ｅの凸条部１１ｆ内に開口１４ａが嵌め込まれ、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤で固定される。これにより、本体１１のテーパ面をなす外周部が、カバー部材１４の曲面状の外周面に一体的に略連続した外観形状に構成される。

そして、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、半球状をなすカバー部材１４の頂点Ｔにおける内面と、本体１１に配設された基板１２表面間の寸法ｌ３が２５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内、本実施形態では、約３０ｍｍとなるように構成した。

点灯装置１５はＬＥＤ１３を点灯制御するもので、図１（ｂ）に示すように、各ＬＥＤ１３の点灯回路を構成する回路部品を実装した平板状の回路基板１５ａからなる。点灯回路は、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖ程度に変換して各ＬＥＤ１３に定電流の直流電流を供給するように構成される。回路基板１５ａは短冊状の縦に長い形状に構成して片面または両面に回路パターンが形成され、その実装面に小形の電解コンデンサ等のリード部品やトランジスタ等のチップ部品等、点灯回路を構成するための複数の小形の電子部品１５ｂが実装される。

そして、本体１１の収納部１１ｃに設けられた絶縁ケース２０内に、回路基板１５ａを縦方向にして収容し、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の熱伝導性が良好でかつ電気絶縁性の良好な接着剤１５ｃを充填し、これら回路基板１５ａおよび電子部品１５ｂを埋め込んで固定する。回路基板１５ａの出力端子には給電用のリード線が接続され、基板１２に設けられたコネクタ（図示せず）を介して各ＬＥＤ１３に接続される。また入力端子には入力線が接続される。

口金部材１６は、点灯装置１５に接続され、本体１１の他端部側に設けられるもので、図１（ｂ）に示すように、エジソンタイプのＥ２６形を構成する口金で構成され、ねじ山を備えた銅板製の筒状のシェル部１６ａと、このシェル部の下端の頂部に電気絶縁部１６ｂを介して設けられた導電性のアイレット部１６ｃを備えている。シェル部１６ａの開口部が、絶縁ケース２０の口金取付部２０ｃに外側から嵌め込まれ、カシメやシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の接着剤による接着などの手段により、本体１１との電気絶縁をなして本体１１の他端部側に固定される。シェル部１６ａおよびアイレット部１６ｃには、点灯装置１５における回路基板１５ａの入力端子から導出された入力線が接続される。

これにより、本体１１の一端部側に乳白色の透光性を有するカバー部材１４で構成されたグローブを有し、ＬＥＤを光源とした発光部を有し、他端部側にＥ２６形の口金部材１６が設けられ、全体の外観形状が一般白熱電球のシルエットに近似した電球形の口金付ランプ１０が構成される。この口金付ランプの全長は約１１９ｍｍ、ランプ外径は約６０ｍｍである。

上記に構成された口金付ランプ１０を点灯すると、複数個のＬＥＤ１３は、直径ａ１がランプ外径約６０ｍｍの１／３以下である約１６ｍｍの直径をなす大きな円Ｓ１と、約９ｍｍの直径ａ２をなす小さな円Ｓ２の円周上あるいは円内にそれぞれ位置して配設されている。

これにより、図５（ａ）に示すように、ＬＥＤ１３とカバー部材１４内面との間隔寸法、換言すれば、ＬＥＤ１３から図において左右に向かって放射されるそれぞれの光が、カバー部材１４の内面にそれぞれ到達するまでの距離ｂ１、ｂ２の差が少なくなる（図５（ｂ）の従来との比較で（ｂ２−ｂ１）＜（ｂ５−ｂ４））。

これにより、カバー部材内面における輝度が略等しくなり、陰影に伴う縦縞模様（西瓜模様）の発生を抑制することができる。同時に、ＬＥＤ１３とカバー部材１４内面との間隔寸法ｂ３も比較的大きくとれることから（図５（ｂ）の従来との比較で（ｂ３＞ｂ７））、ＬＥＤのつぶつぶ感の発生も抑制することができ、これら抑制作用によって、均一なランプ配光を得ることが可能となり、一般白熱電球の発光状態に近似させることが可能になる。

図５（ｂ）に示す従来のように、基板１２の外周部に各ＬＥＤ１３が配設された場合、すなわち、ランプ外径Ｌ１の１／３以上の直径、本実施形態では２０ｍｍ以上の直径の円の円周上に各ＬＥＤ１３が配設された場合には、ＬＥＤから図において左右に向かって放射されるそれぞれの光が、カバー部材１４内面にそれぞれ到達するまでの距離ｂ４、ｂ５の差が大きくなる（ｂ５−ｂ４）＞（ｂ２−ｂ１）。これにより、カバー部材内面における輝度に大きな差が生じ、この陰影に伴う縦縞模様（西瓜模様）が発生しやすくなる。また、ＬＥＤ１３とカバー部材１４内面との間隔寸法ｂ７も小さくなることから（ｂ７＜ｂ３）、ＬＥＤのつぶつぶ感が発生しやすくなる。

また、本実施形態によれば、カバー部材１４の頂点Ｔにおける内面と、本体１１に配設された基板１２表面間の寸法ｌ３を約３０ｍｍとなるように設定したので、各ＬＥＤとカバー部材１４内面との距離をとることができ縞模様およびつぶつぶ感の発生を、一層抑制することが可能になる。この寸法ｌ３は、２５ｍｍ以上６０ｍｍ以下の範囲内であれば、縞模様およびつぶつぶ感の発生をさらに抑制することが可能であり、また寸法ｌ３は、本体１１の縦寸法をより小さくし、カバー部材１４の縦寸法をより大きくして、基板１２表面とカバー部材１４頂点Ｔにおける内面との寸法を、より６０ｍｍに近付けることによって、縞模様およびつぶつぶ感の発生を、より一層抑制することが可能になる。

なお、本実施形態において、ＬＥＤ１３を配設した基板１２を、カバー部材頂点Ｔにおける内面と基板表面間の寸法ｌ３が、２５ｍｍ以上６０ｍｍ以下となるように本体１１に配設することは、必ずしも必要な構成ではなく、複数個のＬＥＤ１３を直径がランプ外径の１／３以下である円の円周上あるいは円内に位置して基板１２上に配設する構成のみでもよい。この構成のみによっても縦縞模様およびＬＥＤのつぶつぶ感の発生を十分に抑制することができる。

また、本実施形態によれば、直径がランプ外径の約１／３以下となる円、本実施形態では約２０ｍｍ以下の円の円周上あるいは円内に各ＬＥＤ１３が配設されているので、基板１２の表面に形成された白色レジストからなる反射層１２ａは、その外周部分にわたって広い面積を外周方向に向けて露出させることができ（図２）、各ＬＥＤ１３から放射される光を効果的にカバー部材１４の内面に向かって反射させることができ、光束損失の発生を抑制することが可能になる。

さらに、本実施形態によれば、基板１２が板状をなし、その表面側にＬＥＤ１３が実装され、基板全体が本体１１の一端部側の凹段部からなる基板支持部１１ｅ内に略内包されているので、基板１２がグローブの内面に影となって現れることがなく、基板１２が配光特性を阻害することもない。

次に、上記のように構成された口金付ランプ１０を光源とした照明器具の構成を説明する。図６に示すように、３０は店舗等の天井Ｘに埋め込み設置され、Ｅ２６形の口金を有する一般白熱電球を光源としたダウンライト式の既存の照明器具で、下面に開口部３１ａを有する金属製の箱状をなした器具本体３１と、開口部３１ａに嵌合される金属製の反射体３２と、一般白熱電球のＥ２６形の口金をねじ込むことが可能なソケット３３で構成されている。反射体３２は、例えばステンレス等の金属板で構成し、反射体３２の上面板の中央部にソケット３３が設置されている。

上記に構成された一般白熱電球用の既存の照明器具３０において、省エネや長寿命化などのために一般白熱電球に替えて、上述したＬＥＤを光源とする電球形の口金付ランプ１０を使用する。すなわち、口金付ランプ１０は口金部材１６をＥ２６形に構成してあるので、上記照明器具３０の一般白熱電球用のソケット３３にそのまま差し込むことができる。この際、口金付ランプ１０の外周面が略円錐状のテーパ面をなすようにして、外観が一般白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の反射体３２などに当たることなくスムーズに差し込むことができ、電球形の口金付ランプ１０における既存照明器具への適用率が向上する。これにより、ＬＥＤを光源とした省エネ形のダウンライトが構成される。勿論、上記と同様にして新規なダウンライトを構成するようにしてもよい。

この状態で電源を投入すると、ソケット３３から口金付ランプ１０の口金部材１６を介して電源が供給され、点灯装置１５が動作し２４Ｖの直流電圧が出力される。この直流電圧は点灯装置１５から各ＬＥＤ１３に印加され、定電流の直流電流が供給されて全てのＬＥＤ１３が同時に点灯する。

各ＬＥＤ１３から放射された白色の光は、カバー部材１４の内面全体に向かって略均等に放射され、さらに乳白色のグローブで光が拡散されるので、一般白熱電球に近似した配光特性をもった照明を行うことができる。また、上述したように、カバー部材１４における縦縞模様（西瓜模様）の発生を抑制することができ、同時に、ＬＥＤのつぶつぶ感の発生も抑制することができるので、より均一なランプ配光を得ることができ、一般白熱電球の発光状態により近似させた発光状態で、違和感のない照明を行うことが可能になる。また、光源となる口金付ランプ１０の配光が一般白熱電球の配光に近づくことで、照明器具３０内に配置されたソケット３３近傍の反射体３２への光の照射量が増大し、一般白熱電球用として構成された反射体３２の光学設計通りの器具特性を略得ることが可能となる。

同時に、電球形の口金付ランプ１０が点灯されると、ＬＥＤ１３の温度が上昇し熱が発生する。その熱、すなわち、ＬＥＤ１３の主として裏面側、すなわち、基板１２の裏面側に発生する熱は、熱伝導性の良好なアルミニウムからなる基板１２から、基板が密着して固定された基板支持部１１ｅに伝達され、アルミニウムからなる本体１１の外周面から外部に放熱される。これら効果的な放熱作用によりＬＥＤ１３の温度上昇が抑制され、口金付ランプにおける発光効率の低下が抑制され、ダウンライトとして常に明るい照明を行うことができる。また、ランプおよび照明器具の長寿命化を図ることも可能になる。

実施形態２

本実施形態は、実施形態１と同様に、既存の一般白熱電球に代替が可能なＬＥＤを光源とした口金付ランプ１０および照明器具３０を構成するもので、本実施形態では、ＬＥＤ１３を基板１２上に位置させる円の直径寸法ａ１を、基板１２の大きさとの関係で規定するように構成したものである。

すなわち、図７（ａ）に示すように、複数個のＬＥＤ１３は、基板１２上に配設され、直径が基板１２の縦寸法をｌ１、横寸法をｌ２としたとき、（ｌ１＋ｌ２）／２の１／２以下である円の円周上あるいは円内に位置して配設する。

本実施形態では、縦横寸法ｌ１が約３０ｍｍの略正方形をなし、縦横寸法の平均値は約３０ｍｍ、この平均値の１／２である約１５ｍｍの直径ａ３を有する円Ｓ３の円周上あるいは円内に５個のＬＥＤ１３を略等間隔に位置させて配設した。これによれば、約２０ｍｍ以下の直径の円の円周上あるいは円内に複数個のＬＥＤ１３を配設することができ、実施形態１と同様に、縦縞模様およびＬＥＤのつぶつぶ感の発生を抑制することが可能になる。

また、実施形態１と同様に、カバー部材１４頂点Ｔにおける内面と基板表面間の寸法ｌ３が、２５ｍｍ以上６０ｍｍ以下となるように、ＬＥＤ１３を配設した基板１２の構成を組み合わせることによって、縦縞模様およびＬＥＤのつぶつぶ感の発生を一層抑制することが可能になる。

本実施形態において、ＬＥＤ１３の個数は、５個に限らず、例えば、図７（ｂ）に示すように、３個でもよく、この場合も直径ａ３が基板の縦寸法をｌ１、横寸法をｌ２としたとき、（ｌ１＋ｌ２）／２の１／２以下である円Ｓ３の円周上あるいは円内に位置して３個のＬＥＤ１３を略等間隔に位置させて配設する。また、図７（ｃ）に示すように、円形の基板１２の場合には、この円の直径寸法の１／２以下の寸法を直径ａ３とする円Ｓ３の円周上あるいは円内に、複数個のＬＥＤ１３を位置させて配設してもよい。本実施形態においては、直径約３０ｍｍの基板を用い、基板直径の１／２、すなわち、約１５ｍｍの直径ａ３をなす円Ｓ３の円周上あるいは円内に５個のＬＥＤ１３を等間隔に位置させて配設した。

また、本実施形態のＬＥＤ１３を基板１２上に位置させる円の直径寸法を、基板１２の大きさとの関係で規定する構成は、上記に説明した構成に限定されることなく、例えば、実施形態１における長方形の基板構成に対しても適用することができる。

すなわち、図２に示すように、長方形をなす基板１２は、縦寸法ｌ１が約３０ｍｍ、横寸法が約３５ｍｍであり、縦横寸法の平均値は約３２．５ｍｍ、この平均値の１／２である約１６．３ｍｍの直径ａ１を有する円Ｓ１の円周上あるいは円内に４個のＬＥＤを等間隔に位置させて配設するように構成する。この構成によっても、約２０ｍｍ以下の直径の円の円周上あるいは円内に複数個のＬＥＤを配設することができ、縦縞模様およびＬＥＤのつぶつぶ感の発生を抑制することが可能になる。なお、本実施形態を示す、図７には、実施形態１と同一部分に同一符号を付し、詳細な説明は省略した。

以上、上述した各実施形態において、実施形態１と実施形態２を組み合わせて構成してもよい。すなわち、実施形態１の「複数個の固体発光素子を、直径がランプ外径の１／３以下である円の円周上あるいは円内に位置して基板上に配設する」構成（条件）と、実施形態２の「複数個の固体発光素子を、直径が基板の縦寸法をｌ１、横寸法をｌ２としたとき、（ｌ１＋ｌ２）／２の１／２以下である円の円周上あるいは円内に位置して基板上に配設する」構成（条件）とを組み合わせることにより、グローブへの縦縞模様（西瓜模様）や素子のつぶつぶ感の投影をより一層確実に防止し、ランプ配光の均一な口金付ランプを提供することが可能になる。なお、本実施形態１は、上述したように、両方の条件を満たした口金付ランプとして構成されている。

また、上述した各実施形態において、口金付ランプは、一般白熱電球の形状に近似させた電球形の口金付ランプ（Ａ形またはＰＳ形）、ボール形の口金付ランプ（Ｇ形）、円筒形の口金付ランプ（Ｔ形）、レフ形の口金付ランプ（Ｒ形）さらには、ＧＸ５３口金を用いたフラットな薄型構造のランプなどに構成してもよい。また一般白熱電球の形状に近似させた口金付ランプに限らず、その他各種の外観形状、用途をなす口金付ランプに適用することができる。またＥ２６形口金の一般白熱電球に代替が可能な口金付ランプに適用したが、これに限らずＥ１７形口金等の白熱電球や電球形蛍光ランプ等に代替が可能な口金付ランプに適用されてよい。

本体は、固体発光素子の放熱性を高めるために熱伝導性の良好な金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の少なくとも一種を含む金属で形成することが好ましいが、この他に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）などの工業材料で構成してもよい。外観形状は、一端部側から他端部側に向けて直径が順次小さくなるような、一般白熱電球におけるネック部分のシルエットに近似させて形成することが、既存照明器具への適用率が向上して好ましいが、ここでは、一般白熱電球に近似させることは条件でなく、限られた特定の外観形状には限定されない。また、本体の外周面には放熱性能をより高めるために一端部側から他端部側に向かい放射状に突出する多数の放熱フィンや放熱ピン等を一体に形成してもよい。

固体発光素子は、例えば、青色を発光する窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体からなるＬＥＤチップで構成されることが好適であるが、半導体レーザ、有機ＥＬなどを発光源とした固体発光素子が許容される。また、白色で発光するようにしたが、照明器具の用途に応じ、赤色、青色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。さらに、調光や調色機能をもたせてもよい。

基板は、面モジュールを構成するために板状の円形や四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであってもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。また、基板の材質も金属に限らずガラスエポキシ等の合成樹脂であってもよい。

カバー部材は、白熱電球など一般照明用電球のバルブと同じ外観形状を有するＡ形、ＰＳ形などの通常涙滴形と呼ばれている形状やＧ形の球形をなすバルブと、さらにはＴ形、Ｒ形をなすバルブと同形、ないしは略同形をなす類似形状のグローブで構成されることが好適であるが、フラットな薄型構造のランプを構成する皿形をなす形状であっても、さらに、ＬＥＤ等の固体発光素子の充電部等を外部から保護するための透明または半透明の皿状をなす保護カバーで構成してもよい。また、カバー部材は、発光部を実質的に密閉する外囲器を構成することが好ましいが、完全に密閉することが条件ではなく光学的に密閉していればよく、例えば、一部に小さな通気用の孔等を形成したものであってもよい。

口金部材は、一般白熱電球や電球形蛍光ランプ等が取付けられるソケットに装着可能な全ての口金が許容されるが、一般的に最も普及しているエジソンタイプのＥ２６形やＥ１７形等の口金が好適である。また、材質は口金全体が金属で構成されたものでも、電気的接続部分を銅板等の金属で構成し、それ以外の部分を合成樹脂で構成した樹脂製の口金であっても、さらには、フラットな薄型構造のランプに用いられるＧＸ５３口金でも、蛍光ランプに使用されるピン形の端子を有する口金でも、引掛シーリングに使用されるＬ字形の端子を有する口金でもよく、特定の口金には限定されない。

点灯装置は、本体内に設けることが一般白熱電球等の光源をそのまま置き換えられる点で有利であるが、別置きとすることもできる。また、点灯装置は、固体発光素子を調光するための調光回路や調色回路等を有するものであってもよい。

照明器具は、天井埋込形、直付形、吊下形、さらには壁面取付形等が許容され、器具本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても光源となる口金付ランプが露出するものであってもよい。また、器具本体に１個の口金付ランプを取付けたものに限らず、複数個が配設されるものであってもよい。さらに、オフィス等、施設・業務用の大型の屋内外の照明器具などを構成してもよい。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。

１０ 口金付ランプ
１１ 本体
１２ 基板
１３ 固体発光素子
１４ カバー部材
１６ 口金部材
３０ 照明器具
３１ 器具本体

Claims (4)

1. 筒状をなす本体と；
   本体の一端部側に配設される基板と；
   基板上に配設され、直径がランプ外径の１／３以下である円の円周上あるいは円内に位置する複数個の固体発光素子と；
   固体発光素子を覆うように本体に設けられた透光性を有するカバー部材と；
   本体の他端部側に設けられる口金部材と；
   を具備していることを特徴とする口金付ランプ。
2. 筒状をなす本体と；
   本体の一端部側に配設される矩形状の基板と；
   基板上に配設され、直径が基板の縦寸法をｌ１、横寸法をｌ２としたとき、（ｌ１＋ｌ２）／２の１／２以下である円の円周上あるいは円内に位置する複数個の固体発光素子と；
   固体発光素子を覆うように本体に設けられた透光性を有するカバー部材と；
   本体の他端部側に設けられる口金部材と；
   を具備していることを特徴とする口金付ランプ。
3. カバー部材頂点における内面と基板表面間の寸法が、２５ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の口金付ランプ。
4. 器具本体と；
   器具本体に装着される請求項１ないし３いずれか一に記載の口金付ランプと；
   を具備していることを特徴とする照明器具。
   

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