JP2016004697A - 複合部品、面実装複合部品、ｌｅｄランプ及びｌｅｄ照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 同一の基板を用いて様々な明るさの要求に対応可能であると共に、基板上の固体発光素子（ＬＥＤ）の数を少なくした場合においても光の均一性を保ち、且つ発光効率を向上させたＬＥＤランプ及びＬＥＤ照明装置を実現可能な複合部品を提供する。【解決手段】 固体発光素子１が実装される基板に実装される複合部品１０であって、基板２に形成された複数の電極１８、１９を有する実装部に実装され、複数の電極１８、１９を電気的に接続する本体部１１と、本体部１１の表面に設けられ、本体部１１に向かって入射する光を反射する反射部１２と、を備える。【選択図】 図３

Description

本発明は、ＬＥＤ光源が実装される基板に実装される複合部品、面実装複合部品、それを備えたＬＥＤランプ及びＬＥＤ照明装置に関する。

ランプや照明装置は用途によって明るさなどの要求が異なり、これら要求に合わせて多品種のランプや照明装置が生産されている。近年はランプや照明装置の光源として固体発光素子（ＬＥＤ：発光ダイオード）を用いたものが多く生産されている。そして、ＬＥＤを基板に直接実装したものを用いる場合においては、高出力や低出力などの明るさの要求に対応させる方法として、基板に実装するＬＥＤの数や配置、基板の配線パターンを変化させる方法が一般的であった。しかし、この方法では様々な要求に対応するために複数種類の基板を用意する必要があり、製造コストがかかっていた。

そこで、基板に実装するＬＥＤの数を変化させると共にジャンパー部品で配線パターンの一部を短絡させることで、同一の配線パターン（回路構成）の基板を用いて異なる明るさの要求に対応可能なＬＥＤランプやＬＥＤ照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−８６７５２号公報

従来技術では、同一の配線パターンの基板を用いて種々の仕様のＬＥＤランプやＬＥＤ照明装置を製造することが可能となり、製造コストを低減することができる。しかし、この方法で基板上のＬＥＤの数を少なくした場合（例えば低出力用）、基板上に形成されたＬＥＤ用の実装部の全てにＬＥＤが実装されないため、ＬＥＤの配置が偏った状態やＬＥＤ同士の間隔が広い状態になる。このような状態の基板では、ＬＥＤランプやＬＥＤ照明装置から放射される光の均一性が損なわれるおそれがある。

例えば、上記特許文献１のＬＥＤ光源基板では、基板の一端側の載置部にＬＥＤが載置され、他端側の載置部にはＬＥＤが載置されていない。このようなＬＥＤ光源基板を点灯させると、ＬＥＤの密度が高い基板の一端側は光が強く（明るく）、ＬＥＤの密度が低い他端側は光が弱く（暗く）なるため、全体としての光の均一性が損なわれるおそれがある。

また、上記特許文献１のＬＥＤ光源基板のように、基板上にジャンパワイヤを配置して回路を短絡させた場合、ＬＥＤから放射された光の一部がジャンパワイヤに直接当たることになる。ジャンパワイヤなどの各種電子部品は材料や形状等によって反射方向が異なると共に光吸収が発生するため、ＬＥＤランプやＬＥＤ照明装置から放射される光の量が減少して発光効率が低下するおそれがある。

本発明は、上記を鑑みなされたものであり、同一の基板を用いて様々な明るさの要求に対応可能であると共に、基板上のＬＥＤの数を少なくした場合においても光の均一性を保ち、且つ発光効率を向上させるＬＥＤランプ及びＬＥＤ照明装置を実現可能な複合部品を提供することを目的とする。

本発明に係る複合部品は、固体発光素子が実装される基板に実装される複合部品であって、基板に形成された複数の電極を有する実装部に実装され、複数の電極を電気的に接続する本体部と、本体部の表面に設けられ、本体部に向かって入射する光を反射する反射部と、を備える。

本発明によれば、基板に形成された実装部に実装され、実装部の複数の電極を電気的に接続する複合部品であるため、固体発光素子等の電子部品に替わって基板の実装部に実装させることができ、固体発光素子の数を変化させることで同一の基板を用いて、様々な明るさの要求に対応させることができる。そして、複合部品には入射した光を反射させる反射部が設けられているため、基板に実装された固体発光素子から放射された光の一部を反射部で反射させることができ、固体発光素子が実装された領域からの光の放射に加えて、複合部品が実装された領域からも反射部で反射した光が放射されるので、ＬＥＤランプ全体としての光の均一性を保つことができる。また、反射部が設けられていることで、複合部品に入射した光の吸収が抑えられるので、ＬＥＤランプ全体としての発光効率を向上させることができる。

本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品を備えたＬＥＤランプを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品を備えたＬＥＤランプのＬＥＤユニットを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る面実装複合部品を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る面実装複合部品の断面図である。 本発明の実施の形態２に係る面実装複合部品の別形態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る面実装複合部品を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る面実装複合部品の断面図である。 本発明の実施の形態３に係る面実装複合部品の別形態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１〜３に係る面実装複合部品を備えたＬＥＤランプを搭載したＬＥＤ照明装置を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図において同一の構成には同一の符号を付している。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品を備えたＬＥＤランプを示す図である。図１に示すＬＥＤランプ１は、街路灯や防犯灯などの照明装置に使用されるＨＩＤランプ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌａｍｐ）形のＬＥＤランプである。

図１に示すように、ＬＥＤランプ１００は、光源となる固体発光素子（ＬＥＤ）を有するＬＥＤパッケージ１や面実装複合部品１０等の電子部品が実装された基板２を有するＬＥＤユニット１０１と、ＬＥＤユニット１０１が内部に配置された本体１０２と、本体１０２に取り付けられ、ＬＥＤユニット１０１と電気的に接続されたＥ３９タイプの口金１０３とを備える。ＬＥＤランプ１００は、ＬＥＤユニット１０１を本体１０２と口金１０３とで密閉しているため、防水構造となり、屋外においても使用が可能である。

本体１０２は、先端が半球状の円筒形のガラスバルブ１０４と、ガラスバルブ１０４に一体に形成された半球状の封止部１０５とを備える。ガラスバルブ１０４と封止部１０５は透明のガラス製である。封止部１０５は、ガラスバルブ１０４内にＬＥＤユニット１０１を配置させた後にガラスバルブ１０４の基端を再溶融して形成されたものである。口金１０３は封止部１０５に形成された口金取付部に取り付けられている。また、口金１０３の外周面には、照明装置等のソケットに接続可能な雄ネジ構造が形成されている。なお、ガラスバルブ１０４と封止部１０５は一部または全体が不透明でもよい。また、口金１０３はＥ３９タイプ以外（例えばＥ２６タイプ）でもよい。

ＬＥＤユニット１０１は、ガラスバルブ１０４の内面とＬＥＤユニット１０１の基板２との間に隙間Ａを設けた状態で配置されており、この隙間には、透明で熱伝導性を有する放熱材（例えばシリコーン樹脂）が充填されている。放熱材を充填することで、基板２で発生した熱が放熱材を介してガラスバルブ１０４に伝わり、外部空間に放熱される。このように、放熱性を高めることで、発熱によるＬＥＤパッケージ１の出力低下や断線などの故障のリスクが抑制される。なお、放熱材として、透明な絶縁性の熱伝導性液体（例えばパーフルオロカーボン液体）が充填されてもよい。

また、本体１０２内に不活性ガス（例えば窒素ガス）が封入されてもよく、本体１０２内に不活性ガスを封入し、密閉封止することで、本体１０２内に配置されたＬＥＤユニット１０１の配線等の金属部分の腐食を防止することができる。

図２は本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品を備えたＬＥＤランプのＬＥＤユニットを示す図である。なお、図２に示すＬＥＤユニット１０１は、本体１０２内に配置させる前の状態のものである。

図２に示すように、ＬＥＤユニット１０１は、表面に配線パターン（図示せず）を有し、ＬＥＤ光源である表面実装型のＬＥＤパッケージ１と表面実装型の面実装複合部品１０が配線パターン上に実装されたアルミニウム製の基板２と、一端が基板２の配線パターンに接続され、他端が口金１０３に接続され、基板２の配線パターンに直流電流の出入力をする二本の導入線３ａ、３ｂとを備える。

基板２は、十二角柱形の筒状部４と、筒状部４の端部に設けられた十二面からなる錐状部５を有する。筒状部４と錐状部５は一体型の基板２を折り曲げて立体化されている。一体型の基板２を折り曲げて形成することで基板２の熱伝導率が向上する。なお、基板２は十二角形タイプ以外の多角形タイプ（八角形タイプ、六角形タイプなど）でもよい。例えば、基板２が八角形タイプの場合は筒状部４と錐状部５がそれぞれ八面となり、六角形タイプの場合は筒状部４と錐状部５がそれぞれ六面となる。

筒状部４の口金１０３側となる端部には、板状の蓋部材６が取り付けられている。筒状部４と蓋部材６は、筒状部４に形成されたネジ孔と蓋部材６の裏面に取り付けられた締結金具（図示せず）のネジ孔とを合致させた状態でネジによって固定されている。蓋部材６には棒状部材を折り曲げて形成した金属製の鋼線７が取り付けられており、鋼線７の一端にはガラス製の柱状のステム８が取り付けられている。ステム８は鋼線７によって支持されており、筒状部４の軸線上の位置に支持されている。

ステム８には中央部から軸方向に延在する円筒状のチップ管９が設けられている。チップ管９はステム８内を貫通し、ステム８に形成された注入口８ａと連通している。このチップ管９と注入口８ａを介して、上述した放熱材（例えばシリコーン樹脂）が本体１０２内に充填される。なお、チップ管９は、ＬＥＤユニット１０１を本体１０２内に配置させた後に先端部がカットされ、長さが調整される。

導入線３ａ、３ｂは、一端が基板２の配線パターンに接続し、一部がステム８内に埋設し、他端がステム８の端部から導出している。ステム８から導出した導入線３ａ、３ｂの端部は、ＬＥＤユニット１０１を本体１０２内に配置させた後に口金１０３に接続される。基板２のプラス側に接続された導入線３ａは、口金１０３の先端部（アイレット）に半田付けなどで電気的に接続される。基板２のマイナス側に接続された導入線３ｂは、口金１０３の雄ネジ構造が形成された胴部に半田付けなどで電気的に接続される。

筒状部４の十二の面には、それぞれ複数のＬＥＤパッケージ１と面実装複合部品１０とが一列に等間隔に配置されている。また、錐状部５の十二の面のうち六つの面には、それぞれＬＥＤパッケージ１が一つ配置されている。ＬＥＤパッケージ１と面実装複合部品１０は基板２の配線パターン上に形成された実装部に実装されている。この実装部はＬＥＤパッケージ１用の実装部として形成されたものであり、面実装複合部品１０はこの実装部に実装可能な構成を備えている。

なお、図１、２には、二つのＬＥＤパッケージ１と二つの面実装複合部品１０を交互に一列に配置させた面と、三つのＬＥＤパッケージ１と二つの面実装複合部品１０を交互に一列に配置させた面とを有する筒状部４を示したが、一つの面に配置させるＬＥＤパッケージ１と面実装複合部品１０の数や配置の順番は、ＬＥＤランプ１００の仕様に応じて適宜変更してもよい。

また、図１、２には、ＬＥＤパッケージ１としてドーム型のレンズを有するＬＥＤパッケージ１を示したが、別の形状のレンズを有するＬＥＤパッケージやレンズがない種類のＬＥＤパッケージでもよく、ＬＥＤランプ１００の仕様に応じてＬＥＤパッケージの種類は適宜変更してもよい。

次にＬＥＤランプ１００の基板２に実装される面実装複合部品１０について詳細に説明する。図３は本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品を示す斜視図である。また、図４は本発明の実施の形態１に係る面実装複合部品の断面図である。なお、以下の説明では、図４に示す向きにおいて上下の方向を規定し説明を行うが、この方向は説明の便宜上のものであり、実際の使用状態での向きとは必ずしも一致しない。

図３、図４に示すように、実施の形態１に係る面実装複合部品１０は、本体部１１と、本体部１１の上面に設けられた反射膜１２とを備える。本体部１１は、板状の基材１３と、基材１３の両端部に設けられた一対の端子１４、１５と、基材１３の上面における一対の端子１４、１５間に設けられ、一端が端子１４、他端が端子１５に接合された抵抗体１６と、基材１３の上面側に設けられ、抵抗体１６と端子１４、１５の一部とを被覆する保護材１７とを有する。

反射膜１２は入射した光を反射させる反射手段として機能する反射部の一例であり、本体部１１（保護材１７）の上面に反射材料である塗料（例えば、アクリル系塗料、シリコーン系塗料、フッ素塗料）を塗布して形成されている。なお、反射部として反射膜１２に替えてフィルム状の反射部材（例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリプロピレン等の樹脂からなるフィルム、樹脂シートにプリズム形状を付与した輝度上昇フィルム）を設けてもよい。フィルム状の反射部材を用いる場合には、予め所定の形状に形成されたフィルム状の反射部材が保護材１７の上面に接着剤等で貼り付けられる。面実装複合部品１０は小型の部品のため、フィルム等の貼り付け作業よりも反射膜１２のような塗料の塗布作業の方が作業性がよい。

基材１３は絶縁性に優れた材料（例えばアルミナ）からなる板状部材である。端子１４、１５は高伝導率の金属（例えば銅）からなり、基材１３の端部の表面に沿うように折り曲げた形状に形成されている。抵抗体１６は低抵抗率の金属（例えば、銅‐ニッケル系合金、ニッケル‐クロム系合金）からなる薄膜抵抗体であり、抵抗値がほぼ０Ω（例えば５０ｍΩ以下）である。保護材１７は絶縁性の材料（例えばエポキシ樹脂、ガラス材料）からなり、抵抗体１６を外気から隔離し保護している。

図３に点線で示す電極１８、１９は、図２に示した基板２の配線パターン上に形成されたＬＥＤパッケージ１用の実装部である。面実装複合部品１０は、端子間距離（基材１３の下面に沿って設けられた端子１４の接続部１４ａと端子１５の接続部１５ａとの距離）が一般的なＬＥＤパッケージ１の端子間距離と同等になっている。そのため、面実装複合部品１０はＬＥＤパッケージ１と同様に電極１８、１９に実装可能となっている。

具体的には、面実装複合部品１０は、端子１４の接続部１４ａの下端面を電極１８に当接させ、端子１５の接続部１５ａの下端面を電極１９に当接させて実装部に配置される。そして、接続部１４ａと電極１８、接続部１５ａと電極１９がそれぞれ半田付けされ、電気的に接続される。これにより、電極１８と電極１９が、面実装複合部品１０の端子１４、１５と抵抗体１６とを介して電気的に接続された状態となる。

電極１８、１９に実装されたＬＥＤパッケージ１に直流電流が供給されると、ＬＥＤパッケージ１内に設けられた固体発光素子（ＬＥＤ）が発光し、ＬＥＤパッケージ１の出射面から光が放射される。一方、電極１８、１９に面実装複合部品１０を実装すると、低抵抗値の抵抗体１６を介して電極１８、１９間が短絡した状態となる。つまり、面実装複合部品１０はジャンパー機能を有している。

実装部（電極１８、１９）は基板２の配線パターン上に複数設けられている。複数の実装部（電極１８、１９）のそれぞれに対して、ＬＥＤパッケージ１又は面実装複合部品１０のどちらか一方が選択的に実装される。そして、全ての実装部（電極１８、１９）にＬＥＤパッケージ１又は面実装複合部品１０が実装されると、基板２の配線パターン全体が電気的に接続された状態となる。

実装部（電極１８、１９）に面実装複合部品１０を実装すると、その分、基板２上に実装されるＬＥＤパッケージ１の数が減ることになり、ＬＥＤランプ１００全体として放射する光の量が少なくなる。つまり、基板２に実装するＬＥＤパッケージ１と面実装複合部品１０の数の比率を変化させることによって、同一の基板２を用いて、様々な明るさの要求に対応させることが可能となる。

また、面実装複合部品１０は本体部１１の上面に反射膜１２が設けられているため、本体部１１の上面に向かって入射した光は反射膜１２で反射される。つまり、図１に示すように、面実装複合部品１０を実装した基板２を備えたＬＥＤランプ１００では、ＬＥＤパッケージ１から放射された光と面実装複合部品１０で反射した光がＬＥＤランプ１００の本体１０２外に向けて放射される。

なお、面実装複合部品１０には、図１に示す基板２上に実装されたＬＥＤパッケージ１から放射された光の一部が入射する。また、ＬＥＤパッケージ１から放射された光の内、ＬＥＤパッケージ１の上方に位置するガラスバルブ１０４で基板２側に反射した光の一部が面実装複合部品１０に向かって入射する。

以上のように、面実装複合部品１０は、基板２上に形成されたＬＥＤパッケージ１の実装部にＬＥＤパッケージ１に替わってジャンパーとして実装可能であり、ＬＥＤパッケージ１の数を変化させることで同一の基板２を用いて、様々な明るさの要求に対応させることができる。そして、ＬＥＤパッケージ１に替わって面実装複合部品１０を実装させた場合には、ＬＥＤパッケージ１が実装されていない領域からも面実装複合部品１０の反射膜１２で反射した光が放射されるので、ＬＥＤランプ１００全体としての光の均一性を保つことができる。また、反射膜１２を設けたことで面実装複合部品１０に入射した光の吸収が抑えられるので、ＬＥＤランプ１００全体としての発光効率を向上させることができる。

なお、図３、４には保護材１７の上面に反射部（反射膜１２）を設けた面実装複合部品１０を示したが、保護材１７の上面以外の本体部１１の表面（例えば、基材１３や端子１４、１５の表面）に反射材料を塗布したり、フィルム状の反射部材を設けたりしてもよい。その場合、図３、４に示した面実装複合部品１０よりも反射面が増えるため、より多くの光（反射光）をＬＥＤパッケージ１が実装されていない領域から放射させることができ、光の均一性をより高めることが可能となる。

また、図３、４には一対の電極１８、１９を有する実装部、一対の端子１４、１５を有する面実装複合部品１０を示したが、電極と端子の数は３つ以上でもよく、面実装複合部品１０の端子の数は基板２に形成された実装部の電極の数に応じて適宜変更してもよい。

さらに、図３、４に示した面実装複合部品１０の本体部１１を構成する基材１３、端子１４、１５、抵抗体１６、保護材１７の形状や大きさ等は適宜変更してもよく、本体部１１の表面に反射部（例えば反射膜１２）を設けることができる形状や大きさであればよい。

実施の形態２．
実施の形態１では入射した光を反射する反射手段として機能する反射部として反射膜１２を備えた面実装複合部品１０について説明したが、実施の形態２では入射した光を鏡面反射させる反射部を備えた面実装複合部品について説明する。

図５は本発明の実施の形態２に係る面実装複合部品を示す斜視図である。また、図６は本発明の実施の形態２に係る面実装複合部品の断面図である。なお、図３、４と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。

図５、図６に示すように、実施の形態２に係る面実装複合部品２０は、基材１３、一対の端子１４、１５、抵抗体１６、保護材１７を有する本体部１１と、本体部１１の上面に設けられた反射ミラー２１とを備える。なお、面実装複合部品２０は、実施の形態１の面実装複合部品１０と同様に、図１に示すＬＥＤランプ１００の基板２上に形成された実装部（電極１８、１９）に実装可能である。

反射ミラー２１は、板状部材をプレス、カットして三角形に形成された４枚の同一形状の反射ミラー片２１ａ〜２１ｄからなり、保護材１７の上面を底辺とし、保護材１７の上方に頭頂部を有する正四角錐形状をしている。４枚の反射ミラー片２１ａ〜２１ｄは互いの端部が接着剤等で接着されており、４枚の反射ミラー片２１ａ〜２１ｄが一体となった反射ミラー２１は接着剤等によって保護材１７の上面に接着されている。なお、反射ミラー２１は正四角錐形状に限定されず長方錐形状などの他の形状でもよいが、正四角錐形状にすることで反射ミラー片２１ａ〜２１ｄを共通化でき、コストを抑えることができる。

反射ミラー２１の表面（図６でいう上面）は鏡面処理された反射面であり、この反射面に入射した光は入射角に応じた反射角の方向に鏡面反射される。例えば、面実装複合部品２０の側方から反射ミラー２１の反射面に入射してきた光は、面実装複合部品２０の上方に向かって反射される。なお、反射ミラー２１に替えて、反射ミラー２１と同形状の部材の表面に鏡面処理されたシート状の別部材を貼り付けて反射面を形成してもよい。

反射ミラー２１の高さ（保護材１７の上面から反射ミラー２１の正四角錐形状の頭頂部までの高さ）は、図１に示した隙間Ａ（ガラスバルブ１０４の内面とＬＥＤユニット１０１の基板２との間の隙間）を考慮した高さとなっている。具体的には、面実装複合部品２０が基板２の実装部に実装された状態において、基板２の実装面から面実装複合部品２０の上端までの高さが隙間Ａの寸法よりも小さくなるように、反射ミラー２１の高さが設定されている。

反射ミラー２１は正四角錐形状をしているため、面実装複合部品２０を基板２の実装部に実装させると、反射ミラー２１の反射面は基板２の上面（実装面）に対して傾斜した状態となる。このように、反射面を基板２の実装面に対して傾斜するように設けることで、基板２の実装面に略平行の角度で面実装複合部品２０に入射してきた光が、この反射面に入射することになるため、より多くの光を反射させることができる。

以上のように、面実装複合部品２０は、基板２上に形成されたＬＥＤパッケージ１の実装部にＬＥＤパッケージ１に替わってジャンパーとして実装可能であり、ＬＥＤパッケージ１の数を変化させることで同一の基板２を用いて、様々な明るさの要求に対応させることができる。そして、ＬＥＤパッケージ１に替わって面実装複合部品２０を実装させた場合には、ＬＥＤパッケージ１が実装されていない領域からも面実装複合部品２０の反射ミラー２１の反射面で反射した光が放射されるので、ＬＥＤランプ１００全体としての光の均一性を保つことができる。

また、鏡面処理された反射面を有する反射ミラー２１を反射手段とすることで、反射時に減衰する光の量が抑えられ、ＬＥＤパッケージ１が実装されていない領域から放射される光の量を増やすことができるので、ＬＥＤランプ１００全体としての発光効率を向上させることが可能となる。

なお、図６には厚さが一定の板状部材の反射ミラー２１を示したが、反射ミラー２１は表面が鏡面処理された反射面であれば厚さが一定でなくてもよく、裏面（保護材１７側の面）に凹凸のある形状でもよい。

また、図６には保護材１７との間に空間を有する中空の反射ミラー２１を示したが、保護材１７との間に部材を設けたり、材料を充填したりしてもよい。例えば、板状部材の反射ミラー２１を所定の位置に配置させるための支持部材などを保護材１７の上面に設けてもよい。また、正四角錐形のブロック部材を保護材１７の上面に配置させ、そのブロック部材の表面を反射面としてもよい。

さらに、図５、６には４枚の反射ミラー片２１ａ〜２１ｄからなる反射ミラー２１を示したが、反射ミラー片が３枚以下または５枚以上からなる多角錐形状の反射ミラーや円錐形状の反射ミラーでもよい。例えば、反射ミラー片が３枚の場合には、反射ミラーは三角錐形状となり、反射ミラー片が５枚の場合には、反射ミラーは五角錐形状となる。

また、図５、６には保護材１７の上面全体を覆う大きさの反射ミラー２１が設けられた面実装複合部品２０を示したが、保護材１７の上面の一部のみを覆う大きさの反射ミラーが設けられていてもよい。

次に、鏡面処理された反射面を有する反射部を備えた面実装複合部品の別形態の一例を説明する。図７は本発明の実施の形態２に係る面実装複合部品の別形態を示す斜視図である。図７に示すように、面実装複合部品３０は、８枚の同一形状の反射ミラー片からなり、保護材１７の上面を底辺とした正八角錐形状をした反射ミラー３１と、保護材１７の上面の反射ミラー３１で覆われていない領域に設けられた反射膜３２とを備える。なお、反射ミラー３１は、図５、６に示した反射ミラー２１と反射ミラー片の数、大きさが異なること以外は同じ構成であり、同様の機能を有する。また、反射膜３２は図３、４に示した反射膜１２と同様の反射材料からなり同様の機能を有する。

面実装複合部品３０は、図５、６に示した面実装複合部品２０よりも反射ミラー片の数が多い。反射ミラー片の数を増やすことで、反射面が向く方向が増えるため、より多くの方向から入射してくる光を上方に向けて反射させることができる。また、反射ミラー片の数を増やして反射面が向く方向を増やすことで、より多くの方向からの入射光に対応できるため、基板２上における面実装複合部品３０の配置位置の自由度が増す。

また、面実装複合部品３０は、反射ミラー３１の正八角錐の底面の形状と保護材１７の上面の形状が異なるため、保護材１７の上面に反射ミラー３１で覆われていない領域が発生する。反射膜３２はこの領域に設けられている。このように反射ミラー３１と共に反射膜３２を有する反射部とすることで、保護材１７（本体部１１）の上面全体を反射面として活用することができ、より多くの光を上方に向けて反射させることができる。

なお、図５〜７に示した面実装複合部品２０、３０において、本体部１１の上面以外の本体部１１の表面（例えば、基材１３や端子１４、１５の表面）に反射材料を塗布したり、フィルム状の反射部材を設けたりしてもよい。その場合、反射面がより増えるため、より多くの光（反射光）をＬＥＤパッケージ１が実装されていない領域から放射させることができ、ＬＥＤランプ１００全体としての発光効率が向上すると共に、光の均一性をより高めることが可能となる。

また、図５〜７に示した面実装複合部品２０、３０の本体部１１を構成する基材１３、端子１４、１５、抵抗体１６、保護材１７の形状や大きさ等は適宜変更してもよく、本体部１１の表面に鏡面反射させる反射面を有する反射部（例えば反射ミラー２１）を設けることができる形状や大きさであればよい。ここで、反射部の反射面は、ＬＥＤランプの仕様に応じて鏡面反射以外の反射（例えば拡散反射）を選択してもよい。

実施の形態３．
実施の形態１、２では入射した光を反射する反射手段として機能する反射部を備えた面実装複合部品１０、２０、３０について説明したが、実施の形態３では反射部で反射した光を屈折させて拡散または集光させる光学手段を備えた面実装複合部品について説明する。

図８は本発明の実施の形態３に係る面実装複合部品を示す斜視図である。また、図９は本発明の実施の形態３に係る面実装複合部品の断面図である。なお、図３〜７と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。

図８、図９に示すように、実施の形態３に係る面実装複合部品４０は、基材１３、一対の端子１４、１５、抵抗体１６、保護材１７を有する本体部１１と、本体部１１の上面に設けられた反射ミラー２１と、反射ミラー２１の上方に設けられたレンズ体４１とを備える。なお、面実装複合部品４０は、実施の形態１、２の面実装複合部品１０、２０、３０と同様に、図１に示すＬＥＤランプ１００の基板２上に形成された実装部（電極１８、１９）に実装可能である。

レンズ体４１は、反射ミラー２１を上方から覆うように設けられ、反射ミラー２１で反射した反射光を屈折させ、面実装複合部品４０の上方に向けて出射する光学手段である。レンズ体４１は、反射ミラー２１で反射した反射光が入射する入射面４２と、入射した光を出射させる出射面４３と、入射面４２と出射面４３の周縁に設けられ、入射面４２と出射面４３を支持する外周部４４とを備える。入射面４２と出射面４３と外周部４３は一体であり、シリコーン系樹脂などにより形成されている。

出射面４３は、半円筒形の３つの凸部４３ａと、凸部４３ａ間に連続して設けられた凹部４３ｂとを有する凹凸形状をしている。入射面４２は、出射面４３の形状に沿った形状をしている。外周部４４は板状の平面形状であり、下端部を反射ミラー２１の上面に当接させ、接着剤等によって反射ミラー２１の上面に接着されている。なお、反射ミラー２１の大きさが小さい場合には、外周部４４の下端部を本体部１１（保護材１７）の上面に当接させ、接着剤等によって本体部１１の上面に接着させてもよい。

面実装複合部品４０の側方から入射した光は、レンズ体４１の外周部４４を透過して反射ミラー２１に到達し、反射ミラー２１の反射面で上方に向けて反射される。これら反射光は、反射ミラー２１の上方に設けられたレンズ体４１の入射面４２に到達し、入射面４２からレンズ体４１内に入射する。そして、レンズ体４１内に入射した光は、レンズ体４１内を通り出射面４３から出射される。ここで、レンズ体４１を通過する光は、入射面４２と出射面４３を通るときに屈折率の差により屈折する。

このように、レンズ体４１を設けることで、光を屈折させて拡散させることができ、面実装複合部品４０から放射される光のムラが抑えられ、光の均一性をより向上させることが可能となる。また、レンズ体４１の形状を変化させることで、面実装複合部品４０から放射される光を所定方向に集光させることも可能である。レンズ体４１の形状は面実装複合部品４０を搭載するＬＥＤランプ１００の仕様に合わせて適宜変更される。

なお、図９には厚さが一定のレンズ体４１を示したが、厚さが一定でないレンズ体でもよい。例えば、レンズ体４１の入射面４２、出射面４３の部分が、断面凸状の凸レンズ形のレンズ体、断面凹状の凹レンズ形のレンズ体、断面凹凸状の凹凸レンズ形のレンズ体などである。凸レンズ形の場合には光を集光させることができ、凹レンズ形の場合には光を拡散させることができ、凹凸レンズ形の場合には光を集光、拡散させることができる。

また、図９には反射ミラー２１との間に空間を有する中空のレンズ体４１を示したが、レンジ体４１と反射ミラー２１の間に部材を設けたり、材料を充填したりしてもよい。例えば、レンズ体４１を所定の位置に取り付けるための支持部材などを反射ミラー２１の上面に設けてもよい。また、入射面４２が反射ミラー２１の上面（反射面）に沿った形状のブロック状のレンズ体でもよい。

レンズ体４１の高さ（保護材１７の上面からレンズ体４１の上端までの高さ）は、図１に示した隙間Ａ（ガラスバルブ１０４の内面とＬＥＤユニット１０１の基板２との間の隙間）を考慮した高さとなっている。具体的には、面実装複合部品４０が基板２の実装部に実装された状態において、基板２の実装面から面実装複合部品４０の上端までの高さが隙間Ａの寸法よりも小さくなるように、レンズ体４１の高さが設定されている。

また、面実装複合部品４０が基板２の実装部に実装された状態において、基板２の実装面から面実装複合部品４０の上端までの高さが、基板２の実装面からＬＥＤパッケージ１の上端までの高さよりも高くなるように、レンズ体４１の高さを設定してもよい。このように設定することで、ＬＥＤユニット１０１を本体１０２内に配置させる際に、面実装複合部品４０をガイドにしてＬＥＤユニット１０１を本体１０２内に挿入させることができる。具体的には、円筒形のガラスバルブ１０４に対して表面に実装部を有する多角形の基板２を挿入させる作業において、ＬＥＤパッケージ１よりも高い面実装複合部品４０が基板２に実装されていることで、面実装複合部品４０の上端（例えばレンズ体４１の出射面４３）をガラスバルブ１０４の内面に接触させながら基板２を挿入させることができる。

このように、面実装複合部品４０をＬＥＤユニット１０１挿入時のガイドとすることで、ＬＥＤランプ１００の組立の作業性が向上する。また、面実装複合部品４０の高さをＬＥＤパッケージ１の高さよりも高くすることで、組立時にＬＥＤパッケージ１がガラスバルブ１０４の内面に接触することがなくなるため、外力によるＬＥＤパッケージ１の破損を防止することができる。さらに、図８、９に示すレンズ体４１のように、レンズ体４１の上面である出射面４３に凸形状（凸部４３ａ）を形成することで、ガラスバルブ１０４の内面との接触面積を少なくすることができ、挿入時の抵抗が抑えられる。

なお、図３〜７に示した面実装複合部品１０、２０、３０のように光学手段（レンズ体４１等）を備えていない面実装複合部品についても、面実装複合部品の高さをＬＥＤパッケージ１の高さよりも高くすることで、同様に、面実装複合部品をガイドにしてＬＥＤユニット１０１をガラスバルブ１０４内に挿入させることができると共に、外力によるＬＥＤパッケージ１の破損を防止することができる。

次に、光学手段を備えた面実装複合部品の別形態の一例を説明する。図１０は本発明の実施の形態３に係る面実装複合部品の別形態を示す斜視図である。図１０に示すように、面実装複合部品５０は、反射ミラー２１の上方に設けられ、反射ミラー２１で反射した反射光を屈折させて出射するレンズ体５１を備える。レンズ体５１の上面となる出射面５２は、半円形の９つの凸部５２ａを有する形状をしている。出射面５２に複数の凸部５２ａを形成することでレンズ体５１に入射した光をより拡散させることができ、面実装複合部品５０から放射される光のムラがより抑えられる。

また、図８、９に示したレンズ体４１と同様に、面実装複合部品５０の高さがＬＥＤパッケージ１の高さよりも高くなるように、レンズ体５１の高さを設定することで、ＬＥＤユニット１０１を本体１０２内に配置させる際に、面実装複合部品５０をガイドにしてＬＥＤユニット１０１をガラスバルブ１０４内に挿入させることができる。

なお、レンズ体４１、５１として高屈折率の高分子化合物製のレンズ（例えばマイクロレンズアレイ）を使用してもよい。高屈折率の高分子化合物製のレンズを使用することで、光をより拡散させることができ、面実装複合部品４０、５０から放射される光のムラがより抑えられる。

また、図８〜１０には反射部として反射ミラー２１を設けた面実装複合部品４０、５０を示したが、図３、４に示した反射部として反射膜１２を設けた面実装複合部品１０、図７に示した反射部として反射ミラー３１と反射膜３２を設けた面実装複合部品３０に対しても同様にレンズ体４１を設けることができ、同様の効果が得られる。

さらに、図８〜１０に示した面実装複合部品４０、５０において、本体部１１の表面（例えば、基材１３や端子１４、１５の表面）に反射材料を塗布したり、フィルム状の反射部材を設けたりしてもよい。その場合、反射面がより増えるため、より多くの光（反射光）をＬＥＤパッケージ１が実装されていない領域から放射させることができ、ＬＥＤランプ１００全体としての発光効率が向上すると共に、光の均一性をより高めることが可能となる。

また、図８〜１０に示した面実装複合部品４０、５０の本体部１１を構成する基材１３、端子１４、１５、抵抗体１６、保護材１７の形状や大きさ等は適宜変更してもよく、本体部１１の表面に反射部（例えば反射膜１２、反射ミラー２１）と光学手段（例えばレンズ体４１）を設けることができる形状や大きさであればよい。

ここで、実施の形態１〜３で示した反射部（例えば反射膜１２、反射ミラー２１）、光学手段（例えばレンズ体４１）は、ＬＥＤランプ１００全体の発光効率をさらに向上させるために、発光材料を混合した反射部、光学手段でもよい。

また、実施の形態１〜３で示した面実装複合部品１０〜５０を備えたＬＥＤランプ１００は、ＬＥＤランプ１００の口金１０３と嵌合するソケットを備えた筐体と組み合わされて、ＬＥＤ照明装置を構成することができる。以下、ＬＥＤランプ１００を搭載したＬＥＤ照明装置について説明する。

図１１は本発明の実施の形態１〜３に係る面実装複合部品を備えたＬＥＤランプを搭載したＬＥＤ照明装置を示す図である。図１１に示すように、ＬＥＤ照明装置２００は、ＬＥＤランプ１００と、ＬＥＤランプ１００が取り付けられる筐体２０１と、ＬＥＤランプ１００に電力を供給する電源２０２と、を備える。

筐体２０１は、ＬＥＤランプ１００の口金１０３と嵌合するＥ形ソケット２０３が配置されたソケット配置部２０４と、ソケット２０３に取り付けられたＬＥＤランプ１００を覆うカバー２０５と、電源２０２が配置された電源配置部２０６と、下端が地中に埋設されて地上に立設された支柱２０７とを備える。ソケット配置部２０４は支柱２０７の上部に設けられ、電源配置部２０６は支柱２０７の下部に設けられている。

支柱２０７内にはソケット２０３と電源２０２を接続する２本の支柱内電線２０８が収納されている。電源２０２は、地中を引き回され支柱２０７の下端から引き込まれた１００Ｖ又は２００Ｖの２本の交流商用電源電線２０９に接続される。ソケット２０３は、ＬＥＤランプ１００の口金１０３を取り付けてＬＥＤランプ１００を固定するとともに、ＬＥＤランプ１００の口金１０３に給電するという２つの機能を有している。

なお、ＬＥＤランプ１００は、図１１に示した街路灯型のＬＥＤ照明装置２００だけでなく、ＬＥＤランプ１００の口金１０３が嵌合するソケット２０３を有する他の形状のＬＥＤ照明装置にも適用可能である。

実施の形態１〜３には基板の表面に面実装させる面実装複合部品を例示したが、複合部品はこの形態に限定されず、基板に形成されたスルーホールにリード線を挿入して実装させる挿入実装複合部品であってもよい。

１ ＬＥＤパッケージ、２ 基板、３ａ、３ｂ 導入線、４ 筒状部、５ 錐状部、６ 蓋部材、７ 鋼線、８ ステム、９ チップ管、１０ 面実装複合部品、１１ 本体部、１２ 反射膜、１３ 基材、１４ 端子、１５ 端子、１６ 抵抗体、１７ 保護材、１８ 電極、１９ 電極、２０ 面実装複合部品、２１反射ミラー、３０ 面実装複合部品、３１ 反射ミラー、３２ 反射膜、４０ 面実装複合部品、４１ レンズ体、４２ 入射面、４３ 出射面、４３ａ 凸部、４３ｂ 凹部、５０面実装複合部品、５１ レンズ体、５２ 出射面、５２ａ 凸部、１００ ＬＥＤランプ、１０１ ＬＥＤユニット、１０２ 本体、１０３ 口金、１０４ ガラスバルブ、１０５ 封止部、２００ ＬＥＤ照明装置、２０１ 筐体、２０２ 電源、２０３ ソケット。

Claims (14)

1. 固体発光素子が実装される基板に実装される複合部品であって、
   前記基板に形成された複数の電極を有する実装部に実装され、前記複数の電極を電気的に接続する本体部と、
   前記本体部の表面に設けられ、前記本体部に向かって入射する光を反射する反射部と、
   を備えた複合部品。
2. 前記本体部は、
   絶縁性の基材と、
   前記基材の両端部に設けられ、前記電極に電気的に接続される一対の端子と、
   前記基材の表面における前記一対の端子間に設けられ、前記一対の端子に電気的に接合された抵抗体と、
   前記抵抗体を被覆する保護材と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の複合部品。
3. 前記反射部は、反射材料を塗布して形成された反射膜を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の複合部品。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の複合部品と、前記実装部に実装可能な固体発光素子とを実装した基板を備えたＬＥＤランプ。
5. ＬＥＤパッケージが面実装される基板に面実装される面実装複合部品であって、
   前記基板上に形成された複数の電極を有する面実装用の実装部に面実装され、前記複数の電極を電気的に接続する本体部と、
   前記本体部の表面に設けられ、前記本体部に向かって入射する光を反射する反射部と、
   を備えた面実装複合部品。
6. 前記本体部は、
   板状の絶縁性の基材と、
   前記基材の両端部に設けられ、前記電極に電気的に接続される一対の端子と、
   前記基材の表面における前記一対の端子間に設けられ、前記一対の端子に電気的に接合された抵抗体と、
   前記抵抗体を被覆する保護材と、
   を備えることを特徴とする請求項５に記載の面実装複合部品。
7. 前記反射部は、反射材料を塗布して形成された反射膜を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の面実装複合部品。
8. 前記反射部は、入射した光を鏡面反射する反射面を有することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の面実装複合部品。
9. 前記反射面は、前記実装部に実装させた状態において前記基板の実装面に対して傾斜するように設けられていることを特徴とする請求項８に記載の面実装複合部品。
10. 前記反射部の上方に設けられ、前記反射部で反射した反射光を屈折させて出射する光学手段を備えることを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の面実装複合部品。
11. 前記光学手段は、出射面に凸部を有する形状であることを特徴とする請求項１０に記載の面実装複合部品。
12. 請求項５〜１１のいずれかに記載の面実装複合部品と、前記面実装用の実装部に実装可能なＬＥＤパッケージとを実装した基板を備えたＬＥＤランプ。
13. 前記基板の実装面から前記面実装複合部品の上端までの高さが、前記基板の実装面から前記ＬＥＤパッケージの上端までの高さよりも高いことを特徴とする請求項１２に記載のＬＥＤランプ。
14. 請求項４、１２、１３のいずれかに記載のＬＥＤランプと、前記ＬＥＤランプが取り付けられる筐体と、前記ＬＥＤランプに電力を供給する電源と、を備えたＬＥＤ照明装置。