JP5681971B2 - ランプ - Google Patents

Description

本発明は、ランプに関し、特に、口金を有しかつ回路ユニットを内蔵したランプに関する。

半導体発光素子を発光体とするランプの一つとして、電球形のＬＥＤランプが普及しつつある。
当該ＬＥＤランプは、一般的に、一の実装基板に多数のＬＥＤを実装し、当該実装基板の裏側、つまり、口金との間に存する筐体空間内にＬＥＤを点灯するための回路ユニットが収納され、ＬＥＤから発せられる光を、グローブを介して外部に出射する構成を有している（特許文献１）。

ところで、ＬＥＤは発光時に熱を発生する一方、筐体を伝導する熱は筐体内部にも放出されるため、回路ユニットはＬＥＤ発光時の熱の影響を受ける。また、回路ユニットを構成する電子部品には熱負荷に弱い部品が含まれ、さらに、ＬＥＤは寿命が長く、このようなＬＥＤを点灯させる回路ユニットにも長寿命性が要求される。

このようなことから、ＬＥＤランプには、回路ユニットへの熱負荷を抑制するために、ＬＥＤ発光時の熱を筐体に蓄熱させないように、例えば、筐体の表面に放熱溝を設けたり（特許文献２）、筐体を良熱伝導材料である金属で形成してＬＥＤで発生した熱を口金へと伝導させることで筐体に熱が蓄積しないようにしたり（非特許文献１（第１２頁）参照）等の対策が施されている。

特開２００６−３１３７１７号公報 特開２００６−００３５８０号公報

「ランプ総合カタログ ２０１０」発行：パナソニック株式会社 ライティング社他

上述のような構成を有するＬＥＤランプに対し、より一層の輝度向上や小型化の要請がある。
しかしながら、上記構成では、輝度を向上させるためにＬＥＤへの投入電流を増大させると、ＬＥＤからの発熱量が増え、筐体自体の温度が上昇し、筐体内部の回路ユニットへの熱負荷が増大してしまう。この熱を効率良く放熱させるには、筐体を大型化して包絡面積を大きくしたり、放熱フィンを設けたりする必要があり、筐体の大型化を招くことなく、輝度向上を図ることは困難である。

また、ＬＥＤの投入電流（輝度）をそのままにしてＬＥＤランプを小型化する場合、ＬＥＤランプの主要部品である筐体を小型化すると、放熱特性・伝熱特性が低下して筐体温度が上昇し、筐体内部の回路ユニットへの熱負荷が増大してしまい、輝度を維持したままＬＥＤランプを小型化することは困難である。

本発明は、ランプの大型化を招くことなく輝度を向上させたり、輝度を維持したままランプを小型化したりできる新規構成のランプを提供することを目的とする。

本発明に係るＬＥＤランプは、グローブと口金とを含む外囲器内に、半導体発光素子と、前記口金から受電された電力を変換して前記半導体発光素子を発光させる回路ユニットとが格納されたランプにおいて、前記半導体発光素子が光の出射方向を前記口金に向けた姿勢で配され、前記回路ユニットが前記半導体発光素子に対して前記口金と反対側に支持具により支持され、前記支持具が、前記回路ユニットと前記口金とを接続する電気配線及び前記回路ユニットと前記半導体発光素子とを接続する電気配線であり、前記外囲器内であって前記半導体発光素子と前記口金との間に、前記半導体発光素子から出射された光を前記口金と反対側に反射させる反射部材を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、回路ユニットが半導体発光素子に対して前記口金と反対側に配されているため、半導体発光素子や半導体発光素子を実装・搭載する部材の温度が上昇しても、その熱は口金側へと伝わり、口金と反対側に配されている回路ユニットへの熱負荷が増大し難い。このため、新たにヒートシンク等の放熱手段を設ける必要もなく、また、ランプを構成する部材の包絡面積を大きくする必要がなく、ランプが大型化するようなこともない。

さらに、前記外囲器内であって前記半導体発光素子と前記口金との間に、前記半導体発光素子から出射された光を前記口金と反対側に反射させる反射部材を備えているため、半導体発光素子の近くで半導体発光素子から発せられた後の光の配光調整が可能となる。

また、前記反射部材は、前記半導体発光素子からの出射光を前記グローブの内面に向けて反射させることを特徴とし、あるいは、前記グローブ内面は、前記反射部材により反射された反射光の一部を透過し、一部をさらに反射させる半透過性反射面であることを特徴としている。

さらには、前記支持具が、前記回路ユニットと前記口金とを接続する電気配線及び前記回路ユニットと前記半導体発光素子とを接続する電気配線であることを特徴としている。
また、前記回路ユニットは、回路ケースに覆われた状態で支持具によって支持され、前記回路ケースは、前記反射部材により反射された反射光の少なくとも一部を前記グローブ内面に向けて反射させる反射面を有し、前記反射部材は、前記半導体発光素子からの出射光を前記回路ケースに向けて反射させることを特徴とし、あるいは、前記回路ケースの外観形状は、球、正多面体、半多面体または準多面体であることを特徴としている。

第１の実施の形態に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。 ＬＥＤランプを口金と反対側から見た平面図である。 第２の実施の形態に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。 第３の実施の形態に係るＬＥＤランプの構造を示す一部断面図である。 第３の実施の形態に係るＬＥＤランプの縦断面図である。 第３の実施の形態に係るＬＥＤランプを示す図である。 第４の実施の形態に係るＬＥＤランプを示す図である。 第５の実施の形態に係るＬＥＤランプを示す図である。 第５の実施の形態の変形例に係るＬＥＤランプを示す図である。

発明の実施の形態で使用している、材料、数値、形状等は好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で適宜変更は可能である。また、他の実施の形態（変形例等も含む。）との組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。

また、ここでは、半導体発光素子としてＬＥＤを利用する形態について説明するが、半導体発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）やＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であっても良い。
＜第１の実施の形態＞
本発明を実施するための第１の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
１．全体構成
図１は、第１の実施の形態に係るＬＥＤランプ１の構造を示す断面図であり、図２は、ＬＥＤランプ１を口金１１と反対側（グローブ側）から見た平面図である。

ＬＥＤランプ（本発明の「ランプ」に相当する。）１は、ＬＥＤを発光体として備えるＬＥＤモジュール３と、ＬＥＤモジュール３を搭載する台座５と、台座５に取着されたグローブ７と、ＬＥＤを発光させる回路ユニット９と、回路ユニット９と電気的に接続されている口金１１とを備える。なお、ＬＥＤランプ１は、所謂、電球形のＬＥＤランプである。

つまり、ＬＥＤランプ１は、グローブ７と口金１１とを含む外囲器内に、半導体発光素子の１つであるＬＥＤ１５と、前記口金１１から受電された電力を変換して前記半導体発光素子の１つであるＬＥＤ１５を発光させるための回路ユニット９とが格納されたランプにおいて、前記半導体発光素子の１つであるＬＥＤ１５が光の出射方向を前記口金１１に向けた姿勢で配され、前記回路ユニット９が前記半導体発光素子の１つであるＬＥＤ１５に対して前記口金１１と反対側に支持具により支持され、前記外囲器内であって前記半導体発光素子の１つであるＬＥＤ１５と前記口金１１との間に、前記半導体発光素子の１つであるＬＥＤ１５から出射された光を前記口金１１と反対側に反射させる反射部材を構成する台座５を備えている。
（１）ＬＥＤモジュール
ＬＥＤモジュール３は、実装基板１３と、実装基板１３の表面に実装された複数のＬＥＤ１５と、実装基板１３上において複数のＬＥＤ１５を被覆する封止体１７とを備える。封止体１７は、主に、透光性材料からなり、ＬＥＤ１５から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する必要がある場合は、光の波長を変換する波長変換材料が前記透光性材料に混入されてなる。

透光性材料としては例えばシリコーン樹脂を利用することができ、また、波長変換材料としては例えば蛍光体粒子を利用することができる。
ここでは、ＬＥＤ１５は青色光を発光色とするものであり、波長変換材料として青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子が利用されている。これにより、ＬＥＤ１５から出射された青色光と、蛍光体粒子により波長変換された黄色光とが混色して、ＬＥＤモジュール３（ＬＥＤランプ１）から白色光が出力されることとなる。

ＬＥＤモジュール３は、そのＬＥＤ１５の光の出射方向（つまり、実装基板１３におけるＬＥＤ１５を実装している側の主面である。）が口金１１側を向いて、図１で言えば下方を向いて台座５に搭載されている。ここでは、ＬＥＤモジュール３をＬＥＤ１５の光出射面側から（口金１１側から）見たときに、実装基板１３と封止体１７との大きさを略同じにし、ＬＥＤ１５から出射された光が実装基板１３で遮られるのを抑制している。
（２）台座
台座５は、他端（回路ユニット９側であり、口金１１と反対側である。）に凹部１９を有する柱状体２１と、柱状体２１の凹部１９を塞ぐ蓋体２３とを備え、蓋体２３の裏面、つまり、凹部１９と対向する側の面にＬＥＤモジュール３が搭載（取着）されている。

ＬＥＤモジュール３は、上述したように、ＬＥＤ１５を口金１１側に向けて蓋体２３に搭載される。そのため、柱状体２１の凹部１９は、ＬＥＤ１５から出射された光をグローブ７側に反射させるように、放物線状に凹入し、その凹入面が反射面２０となっている。なお、反射面２０は、例えば、金属蒸着や白膜塗布により実施できる。

また、蓋体２３は、反射面２０で反射した光を回路ユニット９やグローブ７側に透過させる必要があり、透光性材料、例えば、ガラスにより構成されている。なお、ＬＥＤモジュール３の台座５（蓋体２３）への装着は、例えば、ネジ、接着剤、係合構造を利用することで行われる。

台座５（具体的には柱状体２１である。）は、その他端の周縁部に段差部２５を有し、後述のグローブ７の開口側の端部（以下、単に「開口側端部」とする。）２７の端面が段差部２５に当接するように、グローブ７が台座５に被せられ、この状態で接着剤２９により固着されている。

台座５は、他端から一端に移るに従って細くなっており、一端部は、口金１１の開口内部へと挿入された状態で、口金１１に装着されている。つまり、台座５の一端部が口金１１に被着されている。

ここでは、台座５の一端部の外周面が雄ネジ部となっており、この雄ネジ部が、後述する口金１１のシェル部５５の雌ネジ部に螺合し、この螺合状態で口金１１のシェル部５５がカシメられることで、台座５と口金１１とが結合する。

台座５（具体的には柱状体２１である。）には、口金１１と回路ユニット９とを接続する配線５１，５３用の貫通孔３１，３３が２個形成されている。この貫通孔３１，３３の位置関係については後述する。
（３）グローブ
グローブ７は、ここでは、開口側端部２７が台座５に装着され、台座５の柱状体２１の一部と、口金１１とで外囲器を構成する。グローブ７の形状（タイプ）は特に限定するものではないが、ここでは、一般白熱電球に似た形状のＡタイプが利用されている。

グローブ７は、同図に示すように、筒状をした筒状部３５と、筒状部３５の他端から球状に膨らんだ球状部３７とを有する。なお、筒状部３５の一端部は開口側端部２７である。

グローブ７の内周面には、ＬＥＤモジュール３から発せられた光を拡散させる拡散処理、例えば、シリカや白色顔料等による拡散膜３９が形成されている。
（４）回路ユニット
回路ユニット９は、回路基板４１と、当該回路基板４１に実装された各種の電子部品４３，４５とから構成され、グローブ７内、特に球状部３７内に収納されている。なお、電子部品は、便宜上「４３」、「４５」の２個の符号だけを用いているが、電子部品は「４３」、「４５」以外にもあり、これらの電子部品４３，４５により回路が構成される。

回路ユニット９の出力端子とＬＥＤモジュール３の入力端子とは、配線４７，４９により電気的に接続されている。回路ユニット９の入力端子と口金１１とは、台座５に設けられた貫通孔３１，３３を通る配線５１，５３により電気的に接続されている。なお、配線４９は、図１における断面よりも手前側に位置するため、図１には現れていない。

また、配線４７，４９は、回路ユニット９及びＬＥＤモジュール３に半田等により接続・固定され、配線５１，５３も同様に回路ユニット９及び口金１１に半田等により接続・固定されている。

貫通孔３１，３３は、台座５を平面視したときに、ランプ軸に相当する中心点（円板状の蓋体２３の中心である。）を通る一本の仮想線分上であって中心点を挟んだ両側に設けられている。

配線４７，４９，５１，５３は、口金１１に接続される２本と、ＬＥＤモジュール３へ接続される２本との合計４本である。これらの配線４７，４９，５１，５３は、例えば、一般的に用いられる絶縁被覆されたリード線により構成されている。

各配線４７，４９，５１，５３は、ガラス製等の透明チューブ４８，５０，５２，５４内に挿入されており、この透明チューブ４８，５０，５２，５４によって回路ユニット９がグローブ７内で支持されている。

つまり、これら４つの透明チューブ４８，５０，５２，５４が、回路ユニット９をグローブ７内に支持する支持具として構成され、本発明の「支持具」の一例に相当する。なお、透明チューブ５０は、配線４９と同様に、図１における断面よりも手前側に位置するため、図１には現れていない。

配線４７，４９は、台座５の蓋体２３を貫通してＬＥＤモジュール３の実装基板１３の裏面に接続され、配線５１，５３は、柱状体２１の他端側の端面から貫通孔３１，３３を通って口金１１に接続されている。つまり、４本の配線４７，４９，５１，５３は、平面視において、台座５上におけるＬＥＤモジュール３の周囲の周辺であって仮想の長方形の各辺の中点に相当する位置を通り、また、これらの配線に合わせて透明チューブ４８，５０，５２，５４も、平面視において、仮想の長方形の各辺の中点に相当する位置に配されている。

このように支持具は、台座５上におけるＬＥＤモジュール３の周囲・周辺であって仮想の長方形の各辺の中点に相当する位置にあり且つランプ軸方向に延伸する透明チューブ４８，５０，５２，５４により構成されることで、回路ユニット９の重さをバランス良く支持具に分散させることができると共に、振動などに対して回路ユニット９を強固に支持することができる。

なお、回路基板４１上の電子部品４３，４５等の配置に応じて透明チューブ等の間隔を適宜決しても良く、例えば、重量の大きな電子部品の近くに透明チューブを配する等の配置にしても良い。

また、配線４７，４９，５１，５３が挿通された透明チューブ４８，５０，５２，５４は、台座５に対して接着剤５６で固定されている。
回路基板４１は、ここでは、円板状をし、ＬＥＤモジュール３（の封止体１７）の上方に位置している。このため、ＬＥＤランプ１を平面視したとき（図２の状態である。）に、封止体１７に回路基板４１が重なっている（ここでは、封止体１７の全領域が回路基板４１の領域内に位置している。）。
（５）口金
口金１１は、ＬＥＤランプ１が照明器具に取着されて点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるためのものである。

口金１１の種類は、特に限定するものではないが、ここではエジソンタイプが使用されている。口金１１は、筒状であって周面が雄ネジ部となっているシェル部５５と、シェル部５５に絶縁材料５７を介して装着されたアイレット部５９とからなる。
２．放熱経路
実施の形態に係るＬＥＤランプ１は、上記構成を有するため、例えば、ＬＥＤ１５への投入電流を高めることができる。つまり、本ＬＥＤランプ１では、ＬＥＤ１５に発生した熱は、台座５から口金１１へと伝導し、口金１１から照明器具のソケットを経由して照明器具本体や壁・天井へと放熱される。

したがって、ＬＥＤ１５への投入電流を高めると、発光時のＬＥＤ１５に生じる熱が増加し、その熱は口金１１から照明装置側へと伝導される。このとき、ＬＥＤモジュール３と口金１１との間には回路ユニット９を格納する必要がないため、ＬＥＤモジュール３と口金１１との距離を小さくでき、ＬＥＤモジュール３から口金１１へと伝導する熱量を増加させることができる。

また、ＬＥＤ１５により発生した熱のすべてが口金１１側に伝導せずにＬＥＤモジュール３や台座５に残留し、ＬＥＤモジュール３や台座５の温度が上昇したとしても、回路ユニット９がＬＥＤモジュール３に対して口金１１と反対側であってグローブ７の内部に格納されているため、回路ユニット９に作用する熱負荷は結果的に小さくなる。

このようにＬＥＤモジュール３や台座５の温度が上昇しても、回路ユニット９への熱負荷が増大しない構成であるため、ＬＥＤモジュール３や台座５の温度を下げる必要性が少なく、新たにヒートシンク等の放熱手段を設ける必要がなく、ＬＥＤランプ１が大型化するようなこともない。

また、回路ユニット９をグローブ７内に配設することで、ＬＥＤモジュール３と口金１１との間に回路ユニット９用のスペースを確保する必要がなくなり、台座（５）を小型化できる。この際、ＬＥＤモジュール３を搭載する台座５に温度上昇が生じるおそれがあるが、上述のように、ＬＥＤモジュール３と口金１１との間に回路ユニット９を格納していないため、回路ユニット９は温度の影響を受けない。
３．その他
本実施の形態では、回路ユニット９をグローブ７内に格納しているため、台座５と口金１１との間に回路ユニット９を格納するスペースが不要となり、ＬＥＤモジュール３を口金１１に近い位置に搭載することが可能となり、白熱電球のバルブに近い形状・大きさのグローブ７を利用することができる。これにより、白熱電球を利用していた従来の照明器具へのＬＥＤランプ１の装着適合率を略１００［％］にすることができる。

さらに、ＬＥＤモジュール３を口金１１に近づけることで、ＬＥＤモジュール３とグローブ７の頂部（図１における上端部である。）との間隔を大きくでき、回路ユニット９を格納するスペースを十分に確保することができる。

また、ＬＥＤモジュール３を、ＬＥＤ１５から光が出射される光方向（ＬＥＤの発光層と直交する方向でもあり、本発明の「光の出射方向」である。）を口金１１側に向けて配置し、その光出射方向上に台座５の反射面２０が位置しているため、ＬＥＤ１５に対する反射面２０の位置や反射面２０の形状により、ＬＥＤモジュール３から発せられた後の光の配光調整が容易となる。
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、電子部品４３，４５は回路基板４１の一方の主面に実装され、また、ＬＥＤモジュール３から発せられる光色が白色であった。

第２の実施の形態では、回路基板の両主面に電子部品が実装され、また、ＬＥＤモジュールから発せられる光色が青色の場合について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成のものについては、そのまま第１の実施の形態と同じ符号を用いる。

図３は、第２の実施の形態に係るＬＥＤランプ１０１の構造を示す断面図である。
第２の実施の形態に係るＬＥＤランプ１０１は、ＬＥＤモジュール１０３、台座５、グローブ１０５、回路ユニット１０７及び口金１１を備える。

ＬＥＤモジュール１０３は、実装基板１３、複数のＬＥＤ１５及び封止体１０９からなる。ＬＥＤ１５は青色光を発するが、ここでの封止体１０９には第１の実施の形態で説明した蛍光体粒子は含んでいない。したがって、ＬＥＤモジュール１０３からは青色光が出射される。

グローブ１０５は、第１の実施の形態と同様に、Ａタイプが利用され、その内周面に拡散膜（３９）が形成され、この拡散膜（３９）上（回路ユニット１０７側である。）に、ＬＥＤモジュール１０３から発せられた青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子を含んだ蛍光体層１１１が形成されている。これにより、ＬＥＤモジュール１０３からの青色光と、蛍光体層１１１からの黄色光とにより混色された白色光がＬＥＤランプ１０１から発せられることとなる。なお、図３では、拡散膜（３９）の図示を省いているが、蛍光体層１１１とグローブ１０５との間に形成されている。

回路ユニット１０７は、回路基板４１と電子部品４３，４５とからなる点は、第１の実施の形態と同じであるが、回路基板４１は、その両主面に電子部品４３，４５を実装している点で、第１の実施の形態と異なる。

また、本第２の実施の形態では、第１の実施の形態と異なり、回路ユニット１０７は、配線（本発明の「電気配線」に相当する。）４７，４９，５１，５３により支持されている（これらが本発明の「支持具」に相当する。）。このため、配線４７，４９，５１，５３は、回路ユニット１０７を保持できる程度の機械的特性を有している。なお、配線４９は、図３における断面よりも手前側に位置するため、図３には現れていない。

第２の実施の形態においても、回路ユニット１０７が、ＬＥＤモジュール１０３に対して口金１１と反対側に位置しているため、第１の実施の形態と同様に、例えば、ＬＥＤ１５への投入電流を高めたり、グローブ７の形状・大きさを白熱電球と同じようにしたりすることができる。

また、蛍光体粒子は高温になると波長変換効率が低下する。したがって、蛍光体層１１１をグローブ１０５の内周面に形成することにより、ＬＥＤ１５を封止する封止体内に混入される場合より、ＬＥＤ発光時の熱の影響を受け難く、蛍光体粒子の波長変換効率の低下を抑制することができる。
＜第３の実施の形態＞
第１の実施の形態及び第２の実施の形態に係るＬＥＤランプ１，１０１は、回路ユニット９，１０７がグローブ７，１０５内でそのままの状態で、つまり、電子部品が４３，４５や回路基板４１が剥き出しの状態で格納されていたが、例えば、回路ユニットが、回路ケース内に格納された状態でグローブ内に格納されていても良く、第３の実施の形態では、回路ユニットが回路ケースに格納されたＬＥＤランプについて説明する。

図４は、第３の実施の形態に係るＬＥＤランプ２０１の構造を示す一部断面図であり、図５は、ＬＥＤランプ２０１の縦断面図である。
第３の実施の形態に係るＬＥＤランプ２０１は、ＬＥＤモジュール３、台座２０３、グローブ２０５、回路ユニット２０７、回路ケース２０９及び口金１１を備え、第１の実施の形態に係るＬＥＤランプ１とは、回路ユニット２０７が回路ケース２０９内に格納されている点で異なる。

ＬＥＤモジュール３は、第１の実施の形態と同様に、ＬＥＤ１５が口金１１側に向くように台座２０３に搭載されている。
台座２０３は、第１の実施の形態と同様に、柱状体２１１と蓋体２１３とを備え、蓋体２１３は、柱状体２１１の他端側の凹部２１５を塞ぐ。凹部２１５の内面は、蓋体２１３に搭載されたＬＥＤモジュール３から発せられた光を回路ユニット２０７（回路ケース２０９）側に反射させる反射面２１７となっている。なお、凹部２１５は、ＬＥＤモジュール３から発せられた光をなるべく回路ユニット２０７側に反射させるために、楕円回転体状に凹入し、凹部２１５の内面に反射膜等が形成されている。

グローブ２０５は、第１の実施の形態と同様に、Ａタイプが利用され、その内周面に拡散膜３９が形成されている。なお、第１の実施の形態とは、筒状部の長さが若干異なる。
回路ユニット２０７は、第２の実施の形態の回路ユニット１０７と同様に、回路基板２１９に複数の電子部品４３，４５等が実装されてなる。

回路ケース２０９は、外観形状が球状をした球体により構成され、内部に回路ユニット２０７が収容される球状の空間を有する。回路ケース２０９は、ランプ軸と直交する面によって球体を２分割してなる２つの部材、すなわち、口金１１側の部分を構成する半球状の第１部材２２１と、残りの部分を構成する半球状の第２部材２２３とで構成されている。なお、回路ケース２０９の外周面は、反射面となっている。

第２部材２２３には、回路ユニット２０７の回路基板２１９の外周縁部が嵌め込まれる凹部２２５が形成されており、その凹部２２５に回路基板２１９の外周縁部を嵌め込んだ状態で、第１部材２２１と第２部材２２３の開口部端面同士を合わせると、回路基板２１９の口金１１側に配置された電子部品４５は第１部材２２１内に収容され、口金１１とは反対側に配置された電子部品４３が第２部材２２３内に収容される。

回路基板２１９の外周縁部は、第２部材２２３の凹部２２５に嵌まり込んだ状態で、第１部材２２１と第２部材２２３とに挟まれ固定されており、このような構成で回路ユニット２０７が回路ケース２０９に固定されている。

なお、回路ユニット２０７を回路ケース２０９に固定する方法は、前記構成に限定されず、例えば、ネジや接着剤で回路基板２１９を回路ケース２０９に固定しても良い。
回路ケース２０９は、台座２０３に装着された支持具２２７によりグローブ２０５内に支持されている。

支持具２２７は、ここでは、筒体２２９により構成され、筒体２２９の他端は回路ケース２０９に、筒体２２９の一端は台座２０３の蓋体２１３にそれぞれ接続されている。なお、筒体２２９の一端は、台座２０３と接着剤２３１を介して接合されている。なお、筒体２２９は、光吸収性等を考慮して光透過性の材料、例えば、ガラス材料により構成されている。

回路ケース２０９における筒体２２９の他端部との接合部分には貫通孔２３５が、台座２０３の蓋体２１３における筒体２２９の一端部との接合部分には貫通孔２３７がそれぞれ形成されており、回路ケース２０９の内部と筒体２２９の内部とが連通している。筒体２２９の内部は、回路ユニット２０７とＬＥＤモジュール３とを電気的に接続する配線２３９が配されている。

なお、筒体２２９の外径は、回路ケース２０９や蓋体２１３の貫通孔２３５，２３７よりも大きく、筒体２２９における貫通孔２３５，２３７に挿入される部分に段差部２４１，２４３が形成されている。

図６は、第３の実施の形態の変形例に係るＬＥＤランプ２５１を示す図である。
ＬＥＤランプ２５１は、第３の実施の形態とは、ＬＥＤ（１５）から発せられる光が青色光である点で異なる。つまり、ＬＥＤランプ２５１は、第２の実施の形態で説明したＬＥＤモジュール１０３を備える。

ＬＥＤランプ２５１は、図６では表れていないが、第３の実施の形態で説明した回路ユニット２０７を格納する回路ケース２５３を備える。なお、回路ケース２５３は、第３の実施の形態で説明した回路ケース２０９と同様に、第１部材２２１及び第２部材２２３を備え、回路ユニット（２０７）の格納方法、第１部材２２１及び第２の２２３の接合方法等は同じである。

第１部材２２１及び第２部材２２３の外周面は、第３の実施の形態と同様に反射面になっており、本変形例に係る回路ケース２５３は、反射面上に蛍光体層２５５を有している。

したがって、ＬＥＤモジュール１０３から口金１１側へと出射された光は、台座２０３の柱状体２１１に形成されている反射面２１７で回路ケース２５３に向けて反射された後、回路ケース２５３によりグローブ２０５の内周面に向けて反射される。

この際、回路ケース２５３（正確には第１及び第２部材２２１，２２３である。）の外周面には蛍光体層２５５が形成されており、ＬＥＤモジュール１０３から出射された青色光は、台座２０３の反射面２１７で反射された後、回路ケース２５３の外周面の到達し、ここで一部の青色光が黄色光に変換され、残りの青色光と変換された黄色光とにより混色された白色光が拡散膜３９を内面に有するグローブ２０５から放射（出力）される。
＜第４の実施の形態＞
上記の第３の実施の形態では、回路ケース２０９，２５３の外周面に、反射機能や波長変換機能を持たせたが、回路ケースに導光体機能を持たせても良い。導光体機能を持たせた形態を第４の実施の形態として以下説明する。

図７は、第４の実施の形態に係るＬＥＤランプ３０１を示す図である。
ＬＥＤランプ３０１は、ＬＥＤモジュール３、台座３０３、グローブ３０５、回路ユニット２０７、回路ケース３０７及び口金１１を備え、ＬＥＤモジュール３と口金１１とは第１の実施の形態と同じ構成である（当然別の構成でも良い。）。

台座３０３は、同図に示すように、他端（回路ユニット２０７側であり、口金１１と反対側である。）に凹部３０９を有する柱状体３１１と、柱状体３１１の凹部３０９を塞ぐ蓋体３１３とを備え、蓋体３１３の裏面、つまり、凹部３０９と対向する側の面にＬＥＤモジュール３が搭載（取着）されている。

凹部３０９の内周面は、ＬＥＤモジュール３から出射された光を後述の回路ケース３０７における入射面３２５に向けて反射させる反射面３１５となっている。
グローブ３０５は、上記実施の形態等と異なり、略球形状をした、所謂、Ｇタイプであり、グローブ３０５の開口側端部が台座３０３に装着されている。

回路ケース３０７は、第３の実施の形態と同様に、回路ユニット２０７を内部に格納する。ここでは、回路基板２１９がランプ軸と平行に配された状態で回路ユニット２０７が回路ケース３０７内に格納されている。

回路ケース３０７は、全体形状として多面体、具体的には斜方立方八面体に似た形状をし、第３の実施の形態と同様に、第１部材３１９と第２の部材３２１とからなり、第１部材３１９及び第２部材３２１が、アクリル樹脂等の導光性を有する材料により構成されている。

第１部材３１９及び第２の部材３２１の内面には反射層３２３が形成され、さらに、口金１１側の端面が、台座３０３の反射面３１５で反射された光が入射する入射面３２５となっており、当該入射面３２５から入射した光が第１部材３１９及び第２部材３２１の内部を伝わって、所定位置でグローブ３０５に向けて出射される。
＜第５の実施の形態＞
上記実施の形態では、グローブ、台座の一部及び口金で外囲器を構成していたが、例えば、グローブと口金とから外囲器を構成しても良い。

図８は、第５の実施の形態に係るＬＥＤランプ４０１を示す図である。
ＬＥＤランプ４０１は、ＬＥＤモジュール３、台座４０３、グローブ４０５、回路ユニット９、反射部材４０７及び口金１１を備え、台座４０３とグローブ４０５と反射部材４０７が第１の実施の形態と異なる。なお、ＬＥＤランプ４０１の上部は、第１の実施の形態に係るＬＥＤランプ１と同じ形状・構成であるため、図８において、第４の実施の形態における特徴部分であるＬＥＤランプ４０１の下部だけを示している。

台座４０３は、同図に示すように、板状、具体的には円板状をし、その裏面にＬＥＤモジュール３を搭載している。台座４０３は、ＬＥＤモジュール３と回路ユニット９とを電気的に接続する配線４７、４９用の貫通孔（図示省略）と、口金１１と回路ユニット９とを電気的に接続する配線５１，５３用の貫通孔４０９，４１１の合計４つの貫通孔を有している。

貫通孔４０９，４１１等は、台座４０３を平面視したときに、ランプ軸に相当する点（円板状の台座４０３の中心である。）を通り且つ互いに直交する２本の仮想線分上であって、各線分において前記点を挟んだ両側に位置している。

グローブ４０５は、上記実施の形態等と同様に、Ａタイプのものであるが、開口側端部の形状が上記実施の形態と異なる。つまり、グローブ４０５は、第１の実施の形態における筒状をした筒状部４１３と、筒状部４１３の他端から球状に膨らんだ球状部４１５（一部図示）と、筒状部４１３の一端から球状部４１５と反対側に移るに従って徐々に縮径する縮径部４１７と、縮径部４１７の一端から口金１１の内部へと延出する延出部４１９とを有する。

延出部４１９の外周面は口金１１の開口側端部の内周面の形状・寸法に対応した形状・寸法をし、延出部４１９の内周面は台座４０３の外周面の形状・寸法に対応した形状・寸法をしている。つまり、延出部４１９の内部には台座４０３が取着され、延出部４１９の外側には口金１１が套設（被着）する。

ここでは、口金１１の開口側端部は円筒状をし、また台座４０３は円板状をしているため、延出部４１９は円筒状をしている。
延出部４１９と台座４０３とは、例えば接着剤（図示省略）により固着され、延出部４１９と口金１１とは、例えば口金１１の開口側端部のカシメにより固着されている。この場合、台座４０３と口金１１とが接触することがないので、台座４０３を熱伝導性の良い金属材料により構成することもできる。

ＬＥＤモジュール３と口金１１との間には、反射部材４０７が配されている。反射部材４０７は、ＬＥＤモジュール３と対向する部分に凹入部４２１を有し、凹入部４２１を構成している内面が反射面４２３となっている。

反射部材４０７は、その外周が口金１１の内周の雌ネジ部に対応した雄ネジ部となっており、反射部材４０７が口金１１に螺着されている。
なお、配線５１，５３は、台座４０３の貫通孔４０９，４１１で接着剤４２５，４２７により固着（固定）されており、回路ユニット９は、第２の実施の形態と同様に、配線４７，４９，５１，５３により支持されている。

図９は、第５の実施の形態の変形例に係るＬＥＤランプ４５１を示す図である。
ＬＥＤランプ４５１は、同図に示すように、ＬＥＤモジュール４５３、グローブ４０５、回路ユニット９、反射部材４０７及び口金１１を備え、ＬＥＤモジュール４５３が直接グローブ４０５の延出部４１９の内周面に装着されている。なお、ＬＥＤランプ４５１の上部は、第１の実施の形態に係るＬＥＤランプ１と同じ形状・構成であるため、図９において、第５の実施の形態における特徴部分であるＬＥＤランプ４５１の下部だけを示している。

ＬＥＤモジュール４５３は、円板状の実装基板４５５と、当該実装基板４５５に実装された複数のＬＥＤ４５７と、ＬＥＤ４５７を封止する封止体４５９とからなり、実装基板４５５は、ＬＥＤモジュール４５３がグローブ４０５に装着されても実使用に耐え得る機械特性を有している。

なお、本変形例を含む第５の実施の形態では、グローブ４０５の延出部４１９に口金１１が被着していたが、グローブ４０５の延出部４１９が口金１１の端部を被着するようにしても良い。また、回路ユニット９は、第１の実施の形態と同様に、透明チューブ４８，５０，５２，５４により支持されている。
＜反射部材の反射面＞
上記第３及び第４の実施の形態では、反射面２１７，３１５の構成として、ＬＥＤモジュール３から発せられた光を、回路ケース２０９や回路ケース３０７の入射面３２５に向けて反射するように構成していた。

ＬＥＤモジュール３は、ここでは複数のＬＥＤ１５を行列状に配置させ、これらすべてのＬＥＤ１５を正方形状の封止体１７により封止しているため、点光源よりも面光源に近い構成となっている。

このため、ＬＥＤモジュール、反射部材の反射面、回路ケースとの位置関係は、ＬＥＤモジュールが点光源であって反射面が楕円球面であれば、ＬＥＤモジュールを反射面（反射部材）の第１の焦点位置に、回路ケースを第２の焦点位置付近にそれぞれ配することで、ＬＥＤモジュールから出射された光を有効に利用することができる。

したがって、ＬＥＤモジュール３が面光源の場合であっても、点光源における上記位置関係と同様に、ＬＥＤモジュールを反射面の第１の焦点位置に、回路ケースを第２の焦点位置付近にそれぞれ配することで、ＬＥＤモジュールから出射された光を有効に利用することができる。
＜変形例＞
以上、本発明の構成を第１から第５の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態等に限られない。例えば、以下のような変形例を挙げることができる。
１．グローブの形状
実施の形態等では、所謂、Ａタイプ及びＧタイプのグローブを利用したが、他のタイプ、例えば、Ｂタイプであっても良い。

また、白熱電球のバルブ形状や電球形蛍光ＬＥＤランプのグローブ形状と全く異なる形状であっても良い。
２．口金
実施の形態等では，エジソンタイプの口金を利用したが、他のタイプ、例えば、ピンタイプ（具体的にはＧＹ、ＧＸ等のＧタイプである。）を利用しても良い。

また、実施の形態等では、口金の内部は中空であったが、例えば、伝導率が空気よりも高い絶縁性の材料を充填しても良い。これにより、発光時のＬＥＤモジュールからの熱は、口金、ソケットを介して照明器具本体に伝わり、ランプ全体としての放熱特性を向上させることできる。なお、上記材料としては、例えばシリコーン樹脂等がある。
３．ＬＥＤモジュール
（１）実装基板
実装基板は、樹脂基板、セラミック基板、樹脂板と金属板とから成る金属ベース基板等、既存の実装基板を利用することができる。
（２）ＬＥＤ
実施の形態等では、青色発光のＬＥＤと、青色光を黄色光に変換する変換部材について説明したが、他の発光色のＬＥＤを用いても良い。その場合、ＬＥＤランプに要求されている所望の光色に変換する波長変換材料を用いる必要がある。

また、実施の形態では、１種類のＬＥＤを用いて、ＬＥＤモジュール（ＬＥＤランプ）から白色光を出力しているが、例えば、青色発光、赤色発光、緑色発光の３種類のＬＥＤを用いて、これらの発光色を混色して白色光としても良い。
（３）封止体
実施の形態等では、封止体は、実装基板上に実装されたすべてのＬＥＤを被覆していたが、例えば、一つのＬＥＤに対して１つの封止体で被覆しても良いし、複数のＬＥＤをグループ分けして、所定数のＬＥＤに対して１つの封止体で被覆しても良い。

また、実施の形態等では、透光性材料内に蛍光体粒子を混入させていたが、例えば、透光性材料の表面に蛍光体粒子を含んだ蛍光体層を形成しても良く、さらには、封止体（ＬＥＤモジュール）とは別に、ＬＥＤにおける光の出射方向に蛍光体粒子を含んだ蛍光板等の波長変換部材を設けても良い。
４．波長変換について
実施の形態では、ＬＥＤから出射された光の波長を変換する蛍光体粒子を含んだ蛍光体層を、グローブの内周面や、回路ケースの外周面に設けていたが、これらすべてに設けても良いし、台座の反射面に蛍光体層を形成しても良い。
５．支持具
第１の実施の形態では、ガラス製等の透明チューブ４８，５０，５２，５４内に配線４７，４９，５１，５３を通して、支持具として利用したが、他に回路ユニット９の保持が可能な硬さのあるチューブや支持棒等を用いても良い。

なお、チューブ及び支持棒は、光の配光特性や光のチューブへの吸収等を考慮すると、光透過性の高い材料が好ましいい。また、支持棒を用いる場合は、リード線をこの支持棒に巻き付けたり沿わせたりして、配置すれば良い。
６．回路ユニット
第１及び第２の実施の形態等における回路ユニット９，１０７における回路基板４１は、ランプ軸に対して直交する方向で保持されていたが、ランプ軸に対して直交する方向以外に、ランプ軸に対して平行となる方向やランプ軸に対して傾斜する方向に傾けて配置しても良い。回路基板を傾けて配置した場合、ランプ軸に直交して設けた場合と比べて光源からの光は回路基板により遮光され難くなり、配光特性の改善を図ることができる。

また、上記実施の形態における回路ユニット９，１０７等は、複数の電子部品が１つの回路基板４１等に実装されていたが、複数の回路基板、例えば、２つの回路基板に、複数の電子部品を分けて実装するようにしても良い。この場合、すべての電子部品がグローブや回路ケース内に配される必要はなく、例えば、熱に強い電子部品を台座や口金の内部に配しても良い。なお、ここでの熱に強いとは、点灯時のＬＥＤモジュールの温度よりも高い耐熱温度を有することをいう。

この場合、回路ユニットを小さくすることができるため、それに応じてグローブや回路ケースも小さくすることができ、結果的にグローブの頂部への光取り出し効率を向上させることができる。
７．回路ケース
第４の実施の形態では、斜方立方八面体に似た回路ケース３０７を用いたが、これに限らず、切頂四面体、切頂六面体、切頂八面体、切頂十二面体、切頂二十面体、斜方立方八面体、斜方二十・十二面体、斜方切頂立方八面体、斜方切頂二十・十二面体、変形立方体および変形十二面体等の斜方立方八面体以外の半正多面体でも良い。

また、回路ケースの外観形状は、半正多面体に限定されず、正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体および正二十面体等の正多面体でも良い。さらに、多面体は、立方八面体、二十・十二面体、十二・十二面体、大二十・十二面体、小二重三角二十・十二面体、二重三角十二・十二面体、大二重三角二十・十二面体、四面半六面体、八面半八面体、立方半八面体および小二十面半十二面体等の準正多面体でも良い。

また、回路ケースの外観形状は、小星型十二面体、大十二面体、大星型十二面体および大二十面体等の星型正多面体でも良い。さらに、回路ケースの外観形状は、小立方立方八面体、大立方立方八面体、立方切頂立方八面体、一様大斜方立方八面体、小斜方六面体、大切頂立方八面体、大斜方六面体、小二十・二十・十二面体、小変形二十・二十・十二面体、小十二・二十・十二面体、切頂大十二面体、斜方十二・十二面体、切頂大二十面体、小星型切頂十二面体、大星型切頂十二面体、大二重斜方二十・十二面体および大二重変形二重斜方十二面体等の一様多面体でも良い。

また、回路ケースの外観形状は、アルキメデス双対、デルタ多面体、ジョンソンの立体、星型多面体、ゾーン多面体、平行多面体、等面菱形多面体、複合多面体、複合体、穿孔多面体、ダ・ヴィンチの星、正四面体リングおよびねじれ正多面体等でも良い。

本発明は、ＬＥＤランプを小型化したり、輝度を向上させたりするのに利用可能である。

１ ＬＥＤランプ
３ ＬＥＤモジュール
５ 台座
７ グローブ
９ 回路ユニット
１１ 口金
２０ 反射面

Claims (5)

1. グローブと口金とを含む外囲器内に、半導体発光素子と、前記口金から受電された電力を変換して前記半導体発光素子を発光させるための回路ユニットとが格納されたランプにおいて、
   前記半導体発光素子が光の出射方向を前記口金に向けた姿勢で配され、
   前記回路ユニットが前記半導体発光素子に対して前記口金と反対側に支持具により支持され、
   前記支持具が、前記回路ユニットと前記口金とを接続する電気配線及び前記回路ユニットと前記半導体発光素子とを接続する電気配線であり、
   前記外囲器内であって前記半導体発光素子と前記口金との間に、前記半導体発光素子から出射された光を前記口金と反対側に反射させる反射部材を備えること
   を特徴とするランプ。
2. 前記反射部材は、前記半導体発光素子からの出射光を前記グローブの内面に向けて反射させること
   を特徴とする請求項１に記載のランプ。
3. 前記グローブ内面は、前記反射部材により反射された反射光の一部を透過し、一部をさらに反射させる半透過性反射面であること
   を特徴とする請求項２に記載のランプ。
4. 前記回路ユニットは、回路ケースに覆われた状態で支持具によって支持され、
   前記回路ケースは、前記反射部材により反射された反射光の少なくとも一部を前記グローブ内面に向けて反射させる反射面を有し、
   前記反射部材は、前記半導体発光素子からの出射光を前記回路ケースに向けて反射させること
   を特徴とする請求項１に記載のランプ。
5. 前記回路ケースの外観形状は、球、正多面体、半多面体または準多面体であること
   を特徴とする請求項４に記載のランプ。

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