JP2016115589A - 照明用光源及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストの放熱部材によって発光モジュールで発生する熱を効率良く放熱することができる照明用光源及び照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤモジュール１０と、ＬＥＤモジュール１０を覆うグローブ２０と、ＬＥＤモジュール１０を発光させるための駆動回路３０と、駆動回路３０を囲むヒートシンク４０と、ヒートシンク４０の少なくとも一部を囲む外郭部５１を有する筐体５０とを有し、ヒートシンク４０は、複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄによって構成されており、複数の伝熱片４０ａ〜４０ｂの各々は、ＬＥＤモジュール１０が固定される第１伝熱板４１と、第１伝熱板４１から折り曲げられるように形成され、かつ、外郭部５１の内面と対面する第２伝熱板４２とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、照明用光源及びこれを備えた照明装置に関する。

発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、小型及び長寿命であることから、様々な製品の光源として期待されている。中でも、ＬＥＤを用いた電球形ランプ（ＬＥＤ電球）は、従来から知られる電球形蛍光灯や白熱電球に代替する照明用光源として積極的に開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。

ＬＥＤ電球は、例えば、ＬＥＤモジュールと、ＬＥＤモジュールを覆うグローブ（カバー）と、ＬＥＤモジュールが載置される支持台（モジュールプレート）と、ＬＥＤモジュールを発光させるための駆動回路と、駆動回路を囲むヒートシンクと、電力を受電する口金とを有する。

特開２０１１−１４６２４１号公報

ＬＥＤ電球では、ＬＥＤモジュール（発光モジュール）で発生する熱を放熱させるための放熱部材のコストが高いという問題がある。例えば、ＬＥＤ電球では、放熱部材として、ＬＥＤモジュールが載置される金属プレートと、金属プレートが嵌め込まれる筒状のヒートシンクとが設けられる。

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、低コストの放熱部材によって発光モジュールで発生する熱を効率良く放熱することができる照明用光源及び照明装置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、本発明に係る照明用光源の一態様は、発光モジュールと、前記発光モジュールを覆うグローブと、前記発光モジュールを発光させるための駆動回路と、前記駆動回路を囲むヒートシンクと、前記ヒートシンクの少なくとも一部を囲む外郭部を有する筐体とを有し、前記ヒートシンクは、複数の伝熱片によって構成されており、前記複数の伝熱片の各々は、前記発光モジュールが固定される第１伝熱板と、前記第１伝熱板から折り曲げられるように形成され、かつ、前記外郭部の内面と対面する第２伝熱板とを有することを特徴とする。

本発明によれば、低コストの放熱部材によって発光モジュールで発生する熱を効率良く放熱することができる。

実施の形態に係るＬＥＤ電球の断面図である。 実施の形態に係るＬＥＤ電球におけるＬＥＤモジュールの上面図である。 実施の形態に係るＬＥＤ電球におけるヒートシンクの上面図である。 実施の形態に係るＬＥＤ電球において、ヒートシンクを筐体に組む込むときの様子を説明するための図である。 実施の形態に係る照明装置の断面図である。 変形例１に係るＬＥＤ電球の断面図である。 変形例２に係るＬＥＤ電球の部分断面図である。 ヒートシンクの変形例を示す上面図である。 ＬＥＤモジュールの変形例を示す上面図である。

（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

［ＬＥＤ電球］
以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形のＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）について説明する。

図１は、実施の形態に係るＬＥＤ電球１の断面図である。図１において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線はＬＥＤ電球１の中心軸Ｊを示している。本実施の形態において、中心軸Ｊは、ＬＥＤ電球１の光軸（ランプ軸）であって、グローブ２０の軸（グローブ軸）と一致している。また、中心軸Ｊは、ＬＥＤ電球１を照明器具（図示せず）のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金６０の回転軸と一致している。

図１に示すように、ＬＥＤ電球１は、ＬＥＤモジュール１０と、ＬＥＤモジュール１０を覆うグローブ２０と、ＬＥＤモジュール１０を発光させるための駆動回路３０と、駆動回路３０を囲むように構成されたヒートシンク４０と、ヒートシンク４０の少なくとも一部を囲む筐体５０とを有する。ＬＥＤ電球１は、さらに、口金６０と、リード線７１〜７４と、ネジ８０とを有する。

本実施の形態において、ＬＥＤ電球１は、グローブ２０と筐体５０と口金６０とによって外囲器が構成されている。

以下、ＬＥＤ電球１の各構成部材の詳細について、図１を参照しながら説明する。

［ＬＥＤモジュール］
ＬＥＤモジュール１０は、所定の色（波長）の光を放出する発光装置（発光モジュール）である。ＬＥＤモジュール１０は、例えば白色光を放出するように構成されている。

ＬＥＤモジュール１０は、グローブ２０の内方に配置されている。ＬＥＤモジュール１０は、ヒートシンク４０に固定されており、駆動回路３０から供給される電力によって発光する。

図２は、実施の形態に係るＬＥＤ電球１におけるＬＥＤモジュールの上面図である。

図１及び図２に示すように、ＬＥＤモジュール１０は、基板１１と、基板１１に配置された発光素子１２とを有する。

基板１１は、発光素子１２を実装するための実装基板である。基板１１は、例えば、平面視において略円形の板状基板であって、ヒートシンク４０に固定される。具体的には、基板１１は、ヒートシンク４０を構成する４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々の第１伝熱板４１に載置される。基板１１にはネジ８０を挿通するための貫通孔１１ａが設けられており、基板１１と第１伝熱板４１とはネジ８０によってネジ止めされている。なお、基板１１とヒートシンク４０との固定方法はネジ止めに限るものではなく、接着剤等の他の固定手段を用いてもよい。

基板１１としては、例えば、アルミニウム等の金属の基材に絶縁被膜を施すことで得られるメタルベース基板、アルミナ等のセラミック材料の焼結体であるセラミックス基板、又は、樹脂材料からなる樹脂基板等が用いられる。なお、基板１１の形状は、円形に限らず、矩形状の基板を用いてもよい。

基板１１の表面には、給電部として一対の電極端子（不図示）が設けられている。一対の電極端子の各々には、駆動回路３０から導出される一対のリード線７１及び７２が接続される。また、基板１１の表面には、電極端子と複数の発光素子１２とを電気的に接続するための金属配線（不図示）が所定の形状のパターンで形成されている。

基板１１の中央部には、駆動回路３０から導出される一対のリード線７１及び７２を挿通させるための貫通孔１１ｂが設けられている。なお、貫通孔１１ｂは、基板１１の中央部に設けなくてもよい。また、基板１１に貫通孔１１ｂを設けるのではなく、基板１１の縁部等に切り欠き部を設けて、この切り欠き部に一対のリード線７１及び７２を挿通して基板１１の一対の電極端子に接続してもよい。

発光素子１２は、基板１１の片面に複数個実装されている。本実施の形態において、複数の発光素子１２は、円環状の配列となるように、中心軸Ｊを中心とする円周上に配置されている。なお、図２では、一例として、８個の発光素子１２を実装しているが、発光素子１２の実装数は、これに限るものではなく、１個であってもよいし、８個以外の複数個であってもよい。

本実施の形態における発光素子１２は、個々にパッケージ化された表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子であり、図１及び図２に示すように、容器（パッケージ）１２ａと、容器１２ａ内に一次実装されたＬＥＤチップ１２ｂと、ＬＥＤチップ１２ｂを封止する封止部材１２ｃとを備える。ＳＭＤ型のＬＥＤ素子である発光素子１２は、基板１１に二次実装される。

容器１２ａは、白色樹脂からなる樹脂成形品又は白色のセラミック成形品であり、逆円錐台形状の凹部（キャビティ）を有する。凹部の内側面は傾斜しており、ＬＥＤチップ１２ｂからの光を上方に反射させるように構成されている。

ＬＥＤチップ１２ｂは、容器１２ａの凹部の底面に実装されている。ＬＥＤチップ１２ｂは、所定の直流電力により発光する半導体発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤチップ１２ｂは、例えば、通電されると青色光を発する青色ＬＥＤチップである。

封止部材１２ｃは、シリコーン樹脂等の透光性の絶縁性樹脂材料である。本実施の形態における封止部材１２ｃは、ＬＥＤチップ１２ｂからの光の波長を変換する波長変換材として蛍光体を含む。つまり、封止部材１２ｃは、透光性樹脂に蛍光体が含有された蛍光体含有樹脂であり、ＬＥＤチップ１２ｂからの光を所定の波長に波長変換（色変換）する。封止部材１２ｃは、容器１２ａの凹部に充填されている。

封止部材１２ｃとしては、例えばＬＥＤチップ１２ｂが青色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１２ｃからは、励起された黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光との合成光として白色光が放出される。なお、封止部材１２ｃに、シリカ等の光拡散材を含有させても構わない。

このように構成される複数の発光素子１２は、例えば直列接続されており、一対のリード線７１及び７２を介して駆動回路３０から供給される直流電力によって発光する。なお、複数の発光素子１２の接続の態様（直列接続、並列接続、及び、直列接続と並列接続との組み合わせの接続等）は特に限定されるものではない。

［グローブ］
グローブ２０は、ＬＥＤモジュール１０を覆う透光性カバーであって、ＬＥＤモジュール１０から放出される光をランプ外部に取り出すように構成されている。つまり、グローブ２０の内面に入射したＬＥＤモジュール１０の光は、グローブ２０を透過してグローブ２０の外部へと取り出される。

グローブ２０は、開口部２１を有する中空部材であり、開口部２１とは反対側の頂部が閉塞された略球状である。図１に示すように、グローブ２０は、例えば、中心軸Ｊを回転軸とする中空の回転体であり、開口部２１が絞られた形状となっている。

グローブ２０の開口部２１はヒートシンク４０を口金６０側に押さえつけており、グローブ２０の開口部２１の端部は、ヒートシンク４０の伝熱片４０ａ〜４０ｄの第１伝熱板４１の表面に当接している。この状態で、グローブ２０は、筐体５０のグローブ側の開口部に固定される。例えば、グローブ２０の開口部２１と筐体５０の外郭部５１とがシリコーン樹脂等の接着剤によって固着される。

グローブ２０の材料としては、可視光に対して透明なシリカガラス等のガラス材、又は、アクリル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂材等からなる透光性材料を用いることができる。

グローブ２０には、ＬＥＤモジュール１０から放出される光を拡散させるための拡散処理が施されていることが好ましい。例えば、グローブ２０の内面又は外面に光拡散膜（光拡散層）を形成することでグローブ２０に光拡散機能を持たせることができる。

具体的には、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ２０の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成することができる。あるいは、グローブ２０に複数の光拡散ドット又は複数の微小な窪みを形成することによって、グローブ２０に光拡散機能を持たせることもできる。このように、グローブ２０に光拡散機能を持たせることにより、ＬＥＤモジュール１０からグローブ２０に入射する光を拡散させることができるので配光角を広くすることができる。

なお、グローブ２０に光拡散機能を持たせずに、内部のＬＥＤモジュール１０が視認できるようにグローブ２０を透明にしてもよい。また、グローブ２０の形状は、回転楕円体又は偏球体であってもよく、また、一般的な電球形状であるＡ型のバルブに準拠した形状であってもよい。

［駆動回路］
駆動回路３０は、ＬＥＤモジュール１０を駆動するための電源回路（電源ユニット）であり、ＬＥＤモジュール１０（発光素子１２）を発光させるための電力をＬＥＤモジュール１０に供給する。駆動回路３０は、例えば、一対のリード線７３及び７４を介して口金６０から供給される交流電力を直流電力に変換し、一対のリード線７１及び７２を介して当該直流電力をＬＥＤモジュール１０に供給する。駆動回路３０（点灯回路）から供給される直流電力によってＬＥＤモジュール１０（発光素子１２）が点灯及び消灯する。

駆動回路３０は、回路基板３１と、当該回路基板３１に実装された複数の電子部品３２とを有する。駆動回路３０は、ＬＥＤモジュール１０と口金６０との間に配置される。具体的に、駆動回路３０は、筐体５０の内郭部５２内に収納されており、ねじ止め、接着、又は係合などにより内郭部５２に固定されている。

回路基板３１は、一方の面（半田面）に銅箔等の金属配線がパターニングされたプリント回路基板（ＰＣＢ）である。回路基板３１に実装された複数の電子部品３２は、回路基板３１に形成された金属配線によって互いに電気的に接続されている。回路基板３１は、例えば、当該回路基板３１の主面が中心軸Ｊと略平行する姿勢（縦置き）で配置されている。なお、回路基板３１は、縦置きの配置に限るものではなく、当該回路基板３１の主面が中心軸Ｊと略直交する姿勢（横置き）で配置してもよい。

電子部品３２は、ＬＥＤモジュール１０を点灯させるための複数の回路素子であり、例えば、電解コンデンサやセラミックコンデンサ等の容量素子、抵抗器等の抵抗素子、整流回路素子、コイル素子、チョークコイル（チョークトランス）、ノイズフィルタ、ダイオード又は集積回路素子等の半導体素子等である。なお、電解コンデンサ等の耐熱性が低い電子部品３２（回路部品）は、回路基板３１の口金６０側の端部に実装するとよい。

このように構成される駆動回路３０は、絶縁樹脂によって構成された筐体５０の内郭部５２に収納されることで絶縁性が確保されている。なお、駆動回路３０には、調光回路や昇圧回路などが組み合わされていてもよい。

駆動回路３０とＬＥＤモジュール１０とは、一対のリード線７１及び７２によって電気的に接続されている。また、駆動回路３０と口金６０とは、一対のリード線７３及び７４によって電気的に接続されている。これらの４本のリード線７１〜７４は、例えば合金銅リード線であり、合金銅からなる芯線と当該芯線を被覆する絶縁性の樹脂被膜とからなる。

一対のリード線７１及び７２は、駆動回路３０からＬＥＤモジュール１０に直流電力を供給する電線である。例えば、リード線７１は高圧側出力端子線であり、リード線７２は低圧側出力端子線である。リード線７１及び７２は、ヒートシンク４０に設けられた貫通孔とＬＥＤモジュール１０に設けられた貫通孔とに挿通されてＬＥＤモジュール１０の基板１１に接続される。

また、リード線７３及び７４は、口金６０から駆動回路３０に交流電力を供給するための電線である。リード線７３は、口金６０のシェル部６１に接続されている。一方、リード線７４は、口金６０のアイレット部６３に接続されている。

［ヒートシンク］
ヒートシンク４０は、主としてＬＥＤモジュール１０で発生する熱を放熱する放熱部材である。ヒートシンク４０は、複数の伝熱片（伝熱体）によって構成されている。つまり、ヒートシンク４０は、複数の伝熱片に分割（分離）されており、これらの複数の伝熱片を組み合わせることで構成されている。本実施の形態において、ヒートシンク４０は、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄによって構成されている。

伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々は、第１伝熱板４１と、第２伝熱板４２とを有する。本実施の形態において、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々は、同一品であり、同じ形状及び同じ大きさある。

各伝熱片４０ａ〜４０ｄにおいて、第１伝熱板４１は、ＬＥＤモジュール１０が固定される固定部であって、本実施の形態では、板状の金属部材である。ＬＥＤモジュール１０は、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄの第１伝熱板４１に支持される。具体的には、第１伝熱板４１の一方の面には、ＬＥＤモジュール１０の基板１１が接するように載置される。なお、第１伝熱板４１とＬＥＤモジュール１０とはネジ８０によるネジ止めによって固定されているので、第１伝熱板４１にはネジ８０を挿通するための貫通孔４１ａが設けられている。

第１伝熱板４１の他方の面には、筐体５０の内郭部５２のグローブ２０側の端部が当接している。これにより、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々は、筐体５０の内郭部５２に支持される。つまり、ヒートシンク４０は、当該ヒートシンク４０にＬＥＤモジュール１０が固定された状態で、筐体５０に支持されている。

なお、第１伝熱板４１の一方の面には、上述のとおり、グローブ２０の開口部２１の端部が当接している。つまり、第１伝熱板４１は、グローブ２０の開口部２１と筐体５０の内郭部５２とで挟持されており、グローブ２０によって筐体５０の内郭部５２に押さえつけられている。

また、各伝熱片４０ａ〜４０ｄにおいて、第２伝熱板４２は、第１伝熱板４１の端部から立設しており、第１伝熱板４１から折り曲げられるように形成されている。本実施の形態では、第２伝熱板４２は、板状の金属部材である。

さらに、第２伝熱板４２は、筐体５０の外郭部５１の内面と対面している。第２伝熱板４２は、筐体５０の外郭部５１の内面形状に沿った形状を有する。具体的には、第２伝熱板４２の表面は、中心軸Ｊに対して傾斜するように構成されたテーパ面（傾斜面）となっている。また、第２伝熱板４２と筐体５０の外郭部５１とは接触しておらず、第２伝熱板４２と外郭部５１との間には隙間（空気層）が存在する。

本実施の形態において、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々は、金属板のプレス加工品である。例えば、各伝熱片４０ａ〜４０ｄは、アルミニウム板等の金属板に折り曲げ加工等を施すことで形成することができる。より具体的には、厚みが一定の金属板を略Ｌ字状に折り曲げることで、板状の第１伝熱板４１と板状の第２伝熱板４２とを有する伝熱片を形成することができる。

図３に示すように、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々は、ＬＥＤ電球１の中心軸Ｊの軸回りに沿って配列されている。図３は、実施の形態に係るＬＥＤ電球１におけるヒートシンク４０の上面図である。

具体的に、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄは、中心軸Ｊを中心にした周方向に９０度間隔で均等に配置されている。また、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄは、隣り合う伝熱片の間に隙間が存在するように筐体５０内に配置されている。具体的には、伝熱片４０ａと４０ｂとの間、伝熱片４０ｂと４０ｃとの間、伝熱片４０ｃと４０ｄとの間、及び、伝熱片４０ｄと４０ａとの間には、隙間が存在している。

なお、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄは、隣り合う伝熱片の間に隙間が存在するように配置したが、隣り合う伝熱片の間に隙間が存在しないように配置してもよい。

このように、ヒートシンク４０は、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄが組み合わされて構成されており、図１に示すように、ヒートシンク４０の内方には駆動回路３０が配置されている。ヒートシンク４０は、ＬＥＤモジュール１０と口金６０との間に配置される。本実施の形態において、ヒートシンク４０の第２伝熱板４２は、筐体５０の内郭部５２を囲むように内郭部５２の周囲に配置されている。つまり、ヒートシンク４０は、筐体５０の内郭部５２を介して駆動回路３０を囲っている。

［筐体］
筐体５０は、グローブ２０と口金６０との間に配置されている。筐体５０は、ヒートシンク４０の周囲の少なくとも一部を囲む外郭部５１（第１筐体部）を有する。さらに、筐体５０は、ヒートシンク４０の内側に配置された部分として、内郭部５２（第２筐体部）を有する。外郭部５１の口金６０側の根元は、内郭部５２に連結されている。具体的には、外郭部５１の口金６０側の端部が内郭部５２に接続されている。

外郭部５１は、筐体５０における外部（大気中）に露出する露出部であり、ＬＥＤ電球１の外郭部材を構成している。したがって、外郭部５１の外面は、外部に露出している。また、外郭部５１は、ヒートシンク４０を構成する伝熱片４０ａ〜４０ｄの全ての第２伝熱板４２を囲むように構成されている。

外郭部５１は、例えば、肉厚が一定で、内径及び外径が漸次変化する略円筒状である。外郭部５１の内周面及び外周面は、中心軸Ｊに対して傾斜するように構成されたテーパ面（傾斜面）となっている。本実施の形態において、外郭部５１は、口金６０側に向かって漸次内径及び外径が小さくなるように構成されている。

また、外郭部５１と第２伝熱板４２とは対向して配置されており、外郭部５１の内面と第２伝熱板４２の外面とは対面している。外郭部５１の内面形状は、第２伝熱板４２の表面形状に沿った形状である。

外郭部５１と第２伝熱板４２との間には、クリアランスが設定されており、隙間（空間）が存在する。つまり、外郭部５１と第２伝熱板４２とは互いに接触しないように構成されている。具体的には、外郭部５１と第２伝熱板４２との間の隙間はほぼ一定である。

一方、内郭部５２は、駆動回路３０を囲むように構成された筒体である。つまり、内郭部５２は、駆動回路３０を保護する回路ケースとして機能する。内郭部５２は、例えば、肉厚が一定で、かつ、内径及び外径が一定の略円筒状である。

本実施の形態において、内郭部５２は、ＬＥＤ電球１の中心軸Ｊの方向に延設するように形成された円筒形状である。内郭部５２は、外郭部５１とでヒートシンク４０の第２伝熱板４２を挟むように構成されている。つまり、筐体５０は、第２伝熱板４２を挟んで外郭部５１と内郭部５２との２重構造となっている。

内郭部５２と第２伝熱板４２との間には隙間（空間）が存在する。つまり、内郭部５２と第２伝熱板４２とは接触しないように構成されている。内郭部５２と第２伝熱板４２との間の隙間は、グローブ２０側で大きく、口金６０側に向かって漸次狭くなっている。また、内郭部５２と第２伝熱板４２との間の隙間は、外郭部５１と第２伝熱板４２との間の隙間よりも大きい。

内郭部５２の口金６０側に延設された部分には螺合部５２ａが形成されている。螺合部５２ａは口金６０と螺合する。つまり、螺合部５２ａには口金６０がねじ込まれる。

なお、内郭部５２には、駆動回路３０の回路基板３１を固定するための構造が設けられている。つまり、内郭部５２は、駆動回路３０を保持する保持部（ホルダ）としても機能する。

このように構成される筐体５０は、樹脂によって一体的に成形されている。つまり、外郭部５１と内郭部５２とは一体成形によって形成されている。筐体５０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁性樹脂材料によって構成することができる。

［口金］
口金６０は、ＬＥＤモジュール１０（発光素子１２）を発光させるための電力をランプ外部から受電する受電部である。口金６０は、例えば、照明器具のソケットに取り付けられる。これにより、口金６０は、ＬＥＤ電球１を点灯させる際に、照明器具のソケットから電力を受けることができる。

口金６０には、例えば商用電源から交流電力が供給される。本実施の形態における口金６０は二接点によって交流電力を受電し、口金６０で受電した電力は、一対のリード線７３及び７４を介して駆動回路３０に入力される。

口金６０は、金属製の有底筒体形状であって、外周面が雄ネジとなっているシェル部６１と、シェル部６１に絶縁部６２を介して装着されたアイレット部６３とを備える。絶縁部６２は、例えばガラスカレットによって構成される。

口金６０の外周面には、照明器具のソケットに螺合させるための螺合部が形成されている。また、口金６０の内周面には、筐体５０の内郭部５２の螺合部５２ａに螺合させるための螺合部が形成されている。口金６０は、この内郭部５２の螺合部５２ａにねじ込んで嵌め込むことで筐体５０（内郭部５２）に外嵌される。

口金６０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ねじ込み式のエジソンタイプ（Ｅ型）の口金を用いている。例えば、口金６０として、Ｅ２６形、Ｅ１７形又はＥ１６形等が挙げられる。また、口金６０として、差し込み式の口金を用いてもよい。

［ＬＥＤ電球の組み立て方法］
次に、ＬＥＤ電球１の組み立て方法の一例について、図４を用いて説明する。図４は、ヒートシンク４０を筐体５０に組む込むときの様子を説明するための図である。

まず、図４に示すように、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄを、筐体５０に組み込む。具体的には、各伝熱片４０ａ〜４０ｄの第１伝熱板４１が筐体５０の内郭部５２に当接するまで、各伝熱片４０ａ〜４０ｄの第２伝熱板４２を、筐体５０の外郭部５１と内郭部５２との間の隙間に挿入する。このとき、駆動回路３０は、筐体５０の内部に予め配置しておいてもよいし、伝熱片４０ａ〜４０ｄを筐体５０に組み込んだ後に筐体２０の内部に配置してもよい。

次に、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄにＬＥＤモジュール１０を固定する。具体的には、各伝熱片４０ａ〜４０ｄの第１伝熱板４１にＬＥＤモジュール１０（基板１１）を載置して、基板１１の貫通孔１１ａと第１伝熱板４１の貫通孔４１ａとをネジ８０によってネジ止めする。

その後、駆動回路３０から導出されたリード線７１及び７２をＬＥＤモジュール１０に接続して、グローブ２０を筐体５０に固定する。また、駆動回路３０から導出されたリード線７３及び７４を口金６０に接続して、口金６０を筐体５０の内郭部５２の螺合部５２ａにねじ込む。これにより、ＬＥＤ電球１が完成する。

［作用効果］
次に、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１の作用効果について、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１の一態様を得るに至った経緯も含めて説明する。

一般的に、ＬＥＤ電球では、ＬＥＤモジュールで発生する熱を放熱させるために、放熱部材が用いられる。

例えば、放熱部材として、ＬＥＤモジュールを載置する円盤状の金属プレートと、金属プレートが嵌め込まれるとともに駆動回路を囲む筒状のヒートシンクとが設けられる。このため、金属プレートとヒートシンクとを別々に作製する必要があり、放熱部品の部品点数が増えて放熱部品全体としての作製費（加工費、材料費等）が高くなる。

また、ヒートシンクは、金属等の高熱伝導材料を用いて駆動回路を囲むように例えば筒状に形成される。

この場合、ヒートシンクを外郭筐体として用いると、ヒートシンクの形状が複雑になり、ヒートシンクの作製費が非常に高くなる。この場合、ヒートシンクは例えばアルミダイカストによって作製することができるが、ヒートシンクの加工費が高くなる。

一方、ヒートシンクを外郭筐体として用いずに、ヒートシンクを囲む外郭筐体を別途設ける場合、ヒートシンクは、例えば外郭筐体のテーパ状の内面形状に沿った筒状の形状に形成される。この場合、ヒートシンクは、例えば絞り加工で作製することができるが、この場合でも、ヒートシンクの加工費が高くなる。

これに対して、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１では、ヒートシンク４０が複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄによって構成されており、ヒートシンク４０が分割された構造となっている。また、ヒートシンク４０を構成する伝熱片４０ａ〜４０ｄは、第１伝熱板４１と第１伝熱板４１から折り曲げられるように形成された第２伝熱板４２とからなる。

これにより、ヒートシンク４０をプレス加工によって成形することが可能となる。つまり、複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々を折り曲げ加工等のプレス加工によって成形し、これらの複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄを組み合わせることで１つのヒートシンク４０を得ることができる。このように、プレス加工によって複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄを成形することで、ヒートシンク４０の加工費を抑えることができるので、低コストでヒートシンク４０を作製することができる。

しかも、ヒートシンク４０を円筒体の１つの部品で構成するよりも複数に部品（伝熱片４０ａ〜４０ｄ）に分けることで、部品の加工精度（寸法精度）を緩やかにすることができる。この意味でも、低コストでヒートシンク４０を作製することができる。

さらに、ヒートシンク４０を構成する複数の各伝熱片４０ａ〜４０ｄにおいて、第１伝熱板４１にはＬＥＤモジュール１０が固定されており、第２伝熱板４２は筐体５０の外郭部５１の内面と対面している。

これにより、ヒートシンク４０に直接ＬＥＤモジュール１０を固定することができるので、ＬＥＤモジュール１０を載置するためだけに別途金属プレートを用いる必要がなくなる。しかも、ＬＥＤモジュール１０で発生した熱は、各伝熱片４０ａ〜４０ｄの第１伝熱板４１に直接伝導し、第２伝熱板４２を伝導して筐体５０の外郭部５１からＬＥＤ電球１の外部に放熱する。したがって、ＬＥＤモジュール１０で発生した熱を効率良くＬＥＤ電球１の外部に放熱させることができる。

以上により、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１によれば、低コストのヒートシンク４０によってＬＥＤモジュール１０で発生する熱を効率良く放熱することができる。なお、本実施の形態において、ヒートシンク４０を構成する伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々は、金属板のプレス加工品である。

さらに、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１によれば、以下の作用効果も奏することができる。

従来のＬＥＤ電球において、筒状のヒートシンクを囲むように筒状の外郭筐体を別途設ける場合、外郭筐体とヒートシンクとを接触又は近接して配置すると、ヒートシンクと外郭筐体との線膨張係数差による熱膨張差又は熱収縮差によって外郭筐体及びヒートシンクが互いに応力を受けて劣化するという問題がある。

例えば、互いに接触するように金属製のヒートシンクを囲むように樹脂製の外郭筐体を設けると、ＬＥＤ電球の点灯時には駆動回路及びＬＥＤモジュールからの熱によってヒートシンク及び外郭筐体が熱膨張（体積膨張）するが、樹脂製の筐体の方が金属製のヒートシンクよりも線膨張係数（熱膨張係数）が数倍も高いことから、ヒートシンクの方が外郭筐体よりも熱膨張することになる。この熱膨張差によって樹脂製の外郭筐体に応力歪みが生じてクラック等が発生する場合がある。逆に、ＬＥＤ電球１の冷却時には、ヒートシンク及び外郭筐体の熱収縮差によって外郭筐体にクラック等が発生する場合もある。

これに対して、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１では、上述のとおり、ヒートシンク４０が複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄによって構成されており、ヒートシンク４０が分割された構造となっている。

これにより、ヒートシンク４０（第２伝熱板４２）と筐体５０（外郭部５１）との線膨張係数差による熱膨張差及び熱収縮差によってヒートシンク４０及び筐体５０の一方から他方に応力を与えたり受けたりすることを抑制できる。したがって、ヒートシンク４０及び筐体５０が劣化することを抑制できるという効果も得られる。特に、樹脂製の筐体５０にクラック等が発生することを抑制できる。

さらに、複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄを組み合わせて１つのヒートシンク４０にする形態とすることで、ＬＥＤ電球１の品種に応じたヒートシンク４０の必要放熱特性又はサイズ等に適した伝熱片４０ａ〜４０ｄの個数を適宜調整することができる。つまり、伝熱片４０ａ〜４０ｄの組み合わせ個数を調整することで、所望のヒートシンク４０を得ることができるという効果も得られる。例えば、大型のＬＥＤ電球の場合には、組み合わせる伝熱片４０ａ〜４０ｄの個数を多くすればよい。なお、この場合、伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々を同一品にすることで、部品点数を削減することができる。

さらに、上述のように、ヒートシンク４０を複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄに分割して、各伝熱片４０ａ〜４０ｄを金属板のプレス加工品にすることで、ヒートシンク４０にＬＥＤモジュール１０を固定するための貫通孔４１ａを安価かつ容易に形成することができるという効果も得られる。つまり、ＬＥＤモジュール１０を固定するために円筒状のヒートシンクの開口部に金属の一部を折り曲げた部分を形成してその折り曲げた部分に貫通孔を形成することは難しく、仮に形成できたとしても加工費が非常に高くなる。これに対して、ヒートシンク４０を上記構成にすることによって、金属板等の伝熱板に貫通孔４１ａを形成した後にプレス加工を施すことで伝熱片４０ａ〜４０ｄを作製することができる。これにより、貫通孔４１ａを有する第１伝熱板４１と第２伝熱板４２とを有する伝熱片４０ａ〜４０ｄを安価かつ容易に作製することができる。

さらに、ヒートシンク４０を複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄに分割することによって、ヒートシンク４０を筐体５０に容易に組み込むこともできるという効果も得られる。つまり、ヒートシンクがテーパ状の円筒形状であると、ヒートシンクの先細りの開口部を筐体５０における外郭部５１と内郭部５２との間の隙間に挿入できないが、本実施の形態のようにヒートシンク４０全体として先細り構造であってもヒートシンク４０を複数の伝熱片４０ａ〜４０ｄに分割（分離）することによって、各伝熱片４０ａ〜４０ｄを、外郭部５１と内郭部５２との間の隙間に容易に挿入することができる。

また、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１のように、伝熱片４０ａ〜４０ｄの各々は、ＬＥＤ電球１の中心軸Ｊの軸回りに沿って配列されているとよい。

これにより、各伝熱片４０ａ〜４０ｄを同じような形状で作製することができるので、ヒートシンクを低コストで作製することができる。

また、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１では、図３に示すように、中心軸Ｊの軸回りに沿って配列された伝熱片４０ａ〜４０ｄにおいて、隣り合う伝熱片の間には隙間が存在している。

これにより、ヒートシンク４０（第２伝熱板４２）と筐体５０（外郭部５１）とが熱膨張又は熱収縮したとしても、ヒートシンク４０と筐体５０との熱膨張差又は熱収縮差に伴う応力を、隣り合う伝熱片の間の隙間によって吸収することができる。これにより、ヒートシンク４０及び筐体５０が劣化することをさらに抑制できる。

また、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１のように、各伝熱片４０ａ〜４０ｄにおける第２伝熱板４２は、筐体５０の外郭部５１の内面形状に沿った形状を有するとよい。

これにより、第２伝熱板４２に伝導したＬＥＤモジュール１０の熱を、筐体５０の外郭部５１を介して外部に効率良く放熱することができる。したがって、ＬＥＤ電球１の放熱性が一層向上する。

この場合、第２伝熱板４２と外郭部５１との間に隙間を設けておくことで、ヒートシンク４０と筐体５０との熱膨張差又は熱収縮差に伴う応力を、第２伝熱板４２と外郭部５１との間の隙間で吸収することができる。これにより、ヒートシンク４０及び筐体５０の劣化を一層抑制できる。

また、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１のように、筐体５０は、駆動回路３０を囲む内郭部５２を有するとよい。

これにより、内郭部５２を駆動回路３０の回路ケースとして機能させることができるので、内郭部５２によって駆動回路３０の絶縁性を確保することができる。

この場合、第２伝熱板４２と内郭部５２との間に隙間を設けておくことで、ヒートシンク４０と筐体５０との熱膨張差又は熱収縮差に伴う応力を、第２伝熱板４２と内郭部５２との間の隙間でも吸収することができる。これにより、ヒートシンク４０及び筐体５０の劣化を一層抑制できる。

また、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１のように、外郭部５１の口金側の根元は、内郭部５２に連結されているとよい。

これにより、外郭部５１と内郭部５２とを一体成形によって作製することができるので、部品点数を削減して低コスト化を図ることができる。具体的には、駆動回路３０の回路ケースとして機能する部品と、外郭筐体として機能する部品とを、一体成形によって作製することができる。したがって、回路ケースと外郭筐体とを別々に作製する必要がなくなるので金型費用を削減することができ、低コストで筐体５０を作製することができる。

また、本実施の形態におけるＬＥＤ電球１のように、筐体５０は、樹脂によって一体的に成形されているとよい。

これにより、回路ケースとして機能する外郭部５１と外郭筐体として機能する内郭部５２とを樹脂成型によって一体的に形成することができる。つまり、筐体５０を、樹脂による一体成形品にすることができる。これにより、低コストかつ容易に筐体５０を作製することができる。

［照明装置］
図５は、実施の形態に係る照明装置２の概略断面図である。

図５に示すように、本実施の形態に係る照明装置２は、例えば、室内の天井などに取り付けられて使用される。照明装置２は、上記実施の形態に係るＬＥＤ電球１と、照明器具３とを備える。

照明器具３は、ＬＥＤ電球１を消灯及び点灯させるものであり、天井に取り付けられる器具本体４と、ＬＥＤ電球１を覆うランプカバー５とを備える。

器具本体４は、ＬＥＤ電球１の口金６０が装着されるとともにＬＥＤ電球１に給電を行うソケット４ａを有する。ソケット４ａには、ＬＥＤ電球１の口金６０がねじ込まれ、このソケット４ａを介してＬＥＤ電球１に電力が供給される。なお、ランプカバー５の開口部に透光性プレートを設けてもよい。

（変形例１）
図６は、変形例１に係るＬＥＤ電球１Ａの断面図である。

図１に示す上記実施の形態におけるＬＥＤ電球１では、筐体５０の内郭部５２がＬＥＤ電球１の中心軸Ｊの方向に延設されていたが、本変形例におけるＬＥＤ電球１Ａでは、筐体５０Ａの内郭部５２ＡがＬＥＤ電球１Ａの中心軸Ｊに対して傾斜するように構成されたテーパ面（傾斜面）となっている。

具体的には、本変形例では、内郭部５２の第２伝熱板４２に対面する形状が、第２伝熱板４２の表面形状に沿った形状となっている。また、内郭部５２と外郭部５１との間の隙間も一定である。このため、内郭部５２と第２伝熱板４２との隙間はほぼ一定になっている。

以上、本変形例におけるＬＥＤ電球１Ａでも、低コストのヒートシンク４０でＬＥＤモジュール１０によって発生する熱を効率良く放熱できる等、上記実施の形態におけるＬＥＤ電球１と同様の効果が得られる。

さらに、本変形例におけるＬＥＤ電球１Ａでは、筐体５０Ａの内郭部５２ＡがＬＥＤ電球１Ａの中心軸Ｊに対して傾斜している。これにより、上記実施の形態におけるＬＥＤ電球１と比べて駆動回路３０の収納スペースを大きくすることができるので、駆動回路３０の設計の自由度を大きくすることができる。

（変形例２）
図７は、変形例２に係るＬＥＤ電球１Ｂの部分断面図である。

図１に示す上記実施の形態におけるＬＥＤ電球１では、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１が筐体５０の外郭部５１の開口部端部よりも口金６０側に位置していたが、本変形例におけるＬＥＤ電球１Ｂでは、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１が筐体５０の外郭部５１の開口部端部よりもグローブ２０側に位置している。

具体的には、本変形例では、第２伝熱板４２がグローブ２０側に延設されており、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１が筐体５０Ｂの外郭部５１の開口部端部よりもグローブ２０側に突出するように位置している。

これにより、本変形例では、上記実施の形態に比べて、ヒートシンク４０の第１伝熱板４１に載置されるＬＥＤモジュール１０がグローブ２０の内部に位置することになる。

なお、本変形例では、筐体５０の外郭部５１の開口部２１の端部に設けられた段差部にグローブ２０の開口部が設置されているが、これに限るものではない。例えば、筐体５０の外郭部５１の開口部の端部に凹部を設けて、この凹部にグローブ２０の開口部２１を嵌め込んでもよい。

以上、本変形例におけるＬＥＤ電球１Ｂでも、低コストのヒートシンク４０によってＬＥＤモジュール１０で発生する熱を効率良く放熱することができる等、上記実施の形態におけるＬＥＤ電球１と同様の効果が得られる。

（その他変形例等）
以上、本発明に係る照明用光源及び照明装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態及び変形例において、ヒートシンク４０は、４分割されており、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｂで構成されていたが、これに限るものではない。一例として、図８に示すように、３つの伝熱片４０ａＡ、４０ｂＡ及び４０ｃＡによってヒートシンク４０Ａを構成してもよい。

また、上記の実施の形態及び変形例において、ＬＥＤモジュール１０は、１枚の基板１１によって構成したが、これに限らない。例えば、図９に示すように、４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄに対応するように４つに分割された基板１１Ａを用いて構成されたＬＥＤモジュール１０Ａを用いてもよい。この構成により、ＬＥＤモジュール１０Ａを４つの伝熱片４０ａ〜４０ｄに固定（ネジ止め）した後で、伝熱片４０ａ〜４０ｄを筐体５０に組み込むことができる。なお、分割された複数の基板１１Ａ同士は、別途リード線等によって電気的に接続してもよいし、駆動回路３０から８本のリード線を導入する等して各基板１１Ａの発光素子１２を独立して駆動できるように構成してもよい。また、伝熱片の個数と基板の分割数とは、必ずしも一致させる必要はない。

また、上記の実施の形態及び変形例において、ヒートシンク４０を構成する複数の伝熱片の各々は、同一品としたが、これに限らない。ヒートシンク４０を構成する複数の伝熱片の各々は、全て異なる形状の部品であってもよいし、一部に異なる形状の部品が含まれていてもよい。ただし、ヒートシンク４０を構成する複数の伝熱片の各々を全て同一品にすることで、最も低コスト化を図ることができる。

また、上記の実施の形態において、ヒートシンク４０は、グローブ２０（開口部２１）と筐体５０（内郭部５２）とで挟持することで固定したが、これに限るものではない。例えば、ヒートシンク４０は、筐体５０に設けられた係止部（ツメ等）によって固定してもよいし、筐体５０の一部とネジ止めすることで固定してもよい。

また、上記の実施の形態及び変形例において、発光素子１２は、ＳＭＤ型ＬＥＤ素子であるとしたが、これに限らない。例えば、ベアチップが基板上に直接実装（１次実装）されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤモジュールを用いてもよい。つまり、発光素子１２として、ＬＥＤチップそのものが採用されてもよい。この場合、封止部材によって、複数のＬＥＤチップを一括又は個別に封止してもよい。封止部材には、上述のように黄色蛍光体等の波長変換材が含有されていてもよい。

また、上記の実施の形態及び変形例において、発光素子１２は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するＢ−Ｙタイプの白色ＬＥＤ素子としたが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップと組み合わせることによりに白色光を放出するように構成してもよい。また、演色性を高める目的で、黄色蛍光体に加えて、さらに赤色蛍光体や緑色蛍光体を混ぜても構わない。また、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いてもよく、例えば、青色ＬＥＤチップが放出する青色光よりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップを用いて、主に紫外光により励起されて青色光、赤色光及び緑色光を放出する青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体によって白色光を放出するように構成してもよい。

また、上記の実施の形態及び変形例において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザなどの半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等の発光素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。

その他、上記の実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１Ａ、１Ｂ ＬＥＤ電球（照明用光源）
２ 照明装置
１０、１０Ａ ＬＥＤモジュール（発光モジュール）
２０ グローブ
３０ 駆動回路
４０、４０Ａ ヒートシンク
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ａＡ、４０ｂＡ、４０ｃＡ 伝熱片
４１ 第１伝熱板
４２ 第２伝熱板
５０、５０Ａ 筐体
５１ 外郭部
５２、５２Ａ 内郭部
６０ 口金
８０ ネジ

Claims (14)

1. 発光モジュールと、
   前記発光モジュールを覆うグローブと、
   前記発光モジュールを発光させるための駆動回路と、
   前記駆動回路を囲むヒートシンクと、
   前記ヒートシンクの少なくとも一部を囲む外郭部を有する筐体とを有し、
   前記ヒートシンクは、複数の伝熱片によって構成されており、
   前記複数の伝熱片の各々は、前記発光モジュールが固定される第１伝熱板と、前記第１伝熱板から折り曲げられるように形成され、かつ、前記外郭部の内面と対面する第２伝熱板とを有する
   照明用光源。
2. 前記複数の伝熱片の各々は、金属板のプレス加工品である
   請求項１に記載の照明用光源。
3. 前記複数の伝熱片の各々は、前記照明用光源の中心軸回りに沿って配列されている
   請求項１又は２に記載の照明用光源。
4. 隣り合う前記伝熱片の間には、隙間が存在する
   請求項３に記載の照明用光源。
5. 前記第２伝熱板は、前記外郭部の内面形状に沿った形状を有する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明用光源。
6. 前記筐体は、さらに、前記外郭部とで前記第２伝熱板を挟む内郭部を有する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明用光源。
7. 前記内郭部は、前記照明用光源の中心軸の方向に延設されている
   請求項６に記載の照明用光源。
8. 前記内郭部の前記第２伝熱板に対面する形状は、前記第２伝熱板の表面形状に沿っている
   請求項６に記載の照明用光源。
9. 前記内郭部は、前記駆動回路を囲んでいる
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の照明用光源。
10. 前記外郭部の口金側の根元は、前記内郭部に連結されている
    請求項６〜９のいずれか１項に記載の照明用光源。
11. 前記筐体は、樹脂によって一体的に成形されている
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載の照明用光源。
12. 前記発光モジュールは、前記第１伝熱板に載置される基板と、前記基板に配置された発光素子とを有する
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明用光源。
13. 前記基板と前記第１伝熱板とはネジ止めされている
    請求項１２に記載の照明用光源。
14. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の照明用光源を備える
    照明装置。

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