JP5789749B2 - ランプ及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子を用いたランプ及び照明装置に関する。

近年、ＬＥＤ等の半導体発光素子は、高効率で省スペースな光源として、各種ランプに使用されている。

このようなＬＥＤを用いたＬＥＤランプはＬＥＤモジュール（発光モジュール）を備えており、ＬＥＤモジュールは基板に実装されたＬＥＤが樹脂によって封止されて構成されている。ＬＥＤランプとしては、直管型のＬＥＤランプ（直管型ＬＥＤランプ）及び電球型の蛍光灯（電球型ＬＥＤランプ）があるが、いずれのランプにおいても複数個のＬＥＤが基板上に配列されて構成されるＬＥＤモジュールが用いられる。例えば、特許文献１には、従来に係る直管型ＬＥＤランプが開示されている。

特開２００９−０４３４４７号公報

ところで、ＬＥＤは、該ＬＥＤの温度が上昇するに伴って光出力が低下するとともに、寿命が短くなるという問題がある。そのため、ＬＥＤを利用した直管型ＬＥＤランプにおいても放熱のための対策が重要である。

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、半導体発光素子で発生する熱を効率よ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。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るランプは、光を照射するランプである。ランプは、長尺状の筺体と、前記筺体内に配置され、半導体発光素子が実装された基台とを備え、前記筺体は、該筺体の長手方向に沿って延びる第１筺体および第２筺体から構成され、前記基台は、前記第２筺体に載置され、前記第１筺体は、前記第２筺体よりも光照射側に配置され、前記第２筺体は、長尺状の金属板を塑性変形させたものであり、前記第２筺体は、前記基台の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成される。

すなわち、ランプは、筺体と、半導体発光素子が実装された基台とを備える。前記筺体は、第１筺体および第２筺体から構成される。前記基台は、前記第２筺体に載置される。前記第２筺体は、長尺状の金属板を塑性変形させたものであり、前記第２筺体は、前記基台の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成される。

つまり、第２筺体は、長尺状の金属板を塑性変形させたものである。そのため、外気に触れる、第２筺体の外側表面の面積をなるべく大きくすることができる。また、前記第２筺体は、前記基台の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成される。

したがって、半導体発光素子で発生する熱は、基台を介して、外気に触れる面積が大きい第２筺体に効率よく伝達する。その結果、半導体発光素子で発生する熱を効率よく放熱することができる。

また、好ましくは、前記筺体は、前記第１筺体の短手方向の端部と、前記第２筺体の短手方向の端部とが嵌合することにより、前記第１筺体と前記第２筺体とが一体化したものである。

また、好ましくは、前記第２筺体は、該第２筺体の短手方向の端部が前記筺体の内側に屈曲した屈曲部を有し、前記第１筺体の短手方向の端部は、前記屈曲部に嵌合される。

また、好ましくは、前記第１筺体および前記第２筺体の両方または一方は、弾性変形するように構成される。

これにより、第１筺体と第２筺体とを容易に一体化することができる。すなわち、筺体の組み立てを容易にすることができる。

また、好ましくは、前記第２筺体は、アルミニウムで構成される。

また、好ましくは、前記第１筺体は、透光性を有する。

また、好ましくは、前記第２筺体は、前記長手方向に沿って延びる平面部を有し、前記基台は、前記平面部に載置される。

また、好ましくは、前記第２筺体は、前記筺体の内側に向かって突出した凸部を有し、前記平面部は、前記凸部の一部である。

また、好ましくは、前記第２筺体の短手方向の端部は、前記半導体発光素子からの射出光の１／２ビーム角の範囲外の領域に設けられる。

また、好ましくは、前記筺体の内径をｄ１とし、前記第２筺体の内面のうち前記光照射側と反対側の部分の底部から、前記第２筺体の短手方向の端部までの高さをｈ１とした場合、ｄ１およびｈ１は、ｈ１≦（ｄ１）／２なる関係式により規定される。

また、好ましくは、前記第２筺体の短手方向の端部には、切り欠き部が形成される。

本発明の一態様に係る照明装置は、上記のランプを備える。

本発明により、半導体発光素子で発生する熱を効率よく放熱することができる。

図１は、第１の実施形態に係るランプの外観を示す斜視図である。 図２は、第１の実施形態に係る筺体の斜視図である。 図３は、第１の実施形態に係るランプの断面図である。 図４は、第１の実施形態に係る第２筺体の斜視図である。 図５は、第１の実施形態に係るＬＥＤモジュールの平面図である。 図６は、複数のＬＥＤモジュールを示す平面図である。 図７は、第１筺体および第２筺体の断面図である。 図８は、第１筺体と第２筺体とを一体化させるときの工程を説明するための図である。 図９は、第２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は、変形例Ａに係るランプの断面図である。 図１１は、変形例Ｂに係る第２筺体の斜視図である。 図１２は、変形例Ｃに係る筺体の断面図である。 図１３は、変形例Ｄに係るＬＥＤモジュールを説明するための図である。 図１４は、変形例Ｅに係るＬＥＤモジュールの斜視図である。 図１５は、変形例Ｆに係る口金ピンを示す図である。 図１６は、変形例Ｇに係る口金の構成を示す図である。 図１７は、管軸方向に垂直な面に沿った、口金の断面図である。 図１８は、管軸方向に垂直な面に沿った、第１筺体の断面の一部を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明を省略する場合がある。

なお、実施の形態において例示される各構成要素の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。また、各図における各構成要素の寸法は、実際の寸法と異なる場合がある。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に係るランプ１００の外観を示す斜視図である。なお、図１においては筺体１１０の一部を切り欠いてランプ１００の内部が示されている。

図１において、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の各々は、互いに直交する。以下の図に示されるＸ，Ｙ，Ｚ方向の各々も、互いに直交する。

図１を参照して、ランプ１００は、筺体１１０と、２つの口金２０１と、一対の口金ピン２０２と、複数のＬＥＤモジュール３００とを備える。ランプ１００は、光を照射するランプである。

まず、本実施形態に係る筺体１１０について簡単に説明する。

図２は、第１の実施形態に係る筺体１１０の斜視図である。

図３は、第１の実施形態に係るランプ１００の断面図である。具体的には、図３は、Ｙ軸およびＺ軸を含むＹＺ平面に沿った、ランプ１００の断面図である。

図１、図２および図３を参照して、筺体１１０は、ＬＥＤモジュール３００を収納するための中空の筐体（外囲器）である。筺体１１０の形状は、長尺状である。筺体１１０の両端部には開口部が形成される。

筺体１１０は、第１筺体２００と、第２筺体４００とから構成される。第１筺体２００および第２筺体４００の各々は、該筺体１１０の長手方向に沿って延びる。以下においては、筺体１１０の長手方向を、筺体長手方向ともいう。

第１筺体２００は、透光性を有するプラスチックから構成される。なお、第１筺体２００は、プラスチックに限定されず、アクリル、ポリカーボネート、ガラス等により構成されてもよい。

第１筺体２００の形状は、第１筺体２００の長手方向の一端から他端まで、同じ形状（図３に示される形状）が続く形状である。また、第２筺体４００の形状は、第２筺体４００の長手方向の一端から他端まで、同じ形状（図３に示される形状）が続く形状である。

図３に示されるように、第１筺体２００の断面形状は、略楕円弧形状である。第１筺体２００の厚みは、例えば、０．７［ｍｍ］である。

また、第１筺体２００の外面又は内面には拡散処理が施されていることが好ましい。これにより、ＬＥＤモジュール３００が発する光を拡散させることができる。拡散処理としては、例えば、第１筺体２００の内面にシリカや炭酸カルシウム等を塗布する方法、第１筐体２００の材料に拡散材を分散したポリカーボネート等の樹脂材を用いる方法等がある。

図４は、第１の実施形態に係る第２筺体４００の斜視図である。

図３および図４を参照して、第２筺体４００は、凸部４２０を有する。凸部４２０は、第２筺体４００の一部が前記筺体１１０の内側に向かって突出した部分である。第２筺体４００の凸部４２０は、平坦な平面部４２１を有する。すなわち、前記平面部４２１は、前記凸部４２０の一部である。平面部４２１は、筺体長手方向に沿って延びる。

平面部４２１には、複数のＬＥＤモジュール３００が筺体長手方向に沿って直線状に載置される。平面部４２１には、複数のＬＥＤモジュール３００が、熱伝導率の高い接着材等により固定される。

なお、各ＬＥＤモジュール３００の基板３１０は、導電性のねじ部材等により、平面部４２１に固定されてもよい。

次に、ＬＥＤモジュール３００について説明する。

図５は、第１の実施形態に係るＬＥＤモジュール３００の平面図である。ＬＥＤモジュール３００は、ＣＯＢ型（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）の発光モジュールである。ＬＥＤモジュール３００は、ライン状（線状）に光を発するライン状光源である。

図５を参照して、ＬＥＤモジュール３００は、基板３１０と、発光部３２０とを備える。

基板３１０は、筺体長手方向に延びる長尺矩形状の基板である。

基板３１０は、例えば、セラミック基板である。当該セラミック基板は、アルミナ又は透光性の窒化アルミニウムからなる。

なお、基板３１０は、セラミック基板に限定されず、樹脂基板、ガラス基板、可撓性のフレキシブル基板、アルミニウム基板等であってもよい。

ここで、基板３１０の長手方向の長さをＬ１とし、短手方向の長さをＬ２とする。この場合、Ｌ１およびＬ２は、一例として、１０≦Ｌ１／Ｌ２なる関係式により規定される。すなわち、Ｌ１は、Ｌ２の１０倍以上である。

本実施形態に係る基板３１０の各種サイズは、一例として、長辺（長手方向の長さ）が１４０［ｍｍ］、短辺（短手方向の長さ）が５．５〜７［ｍｍ］、厚みが１［ｍｍ］である。

基板３１０の主面には、光を発する発光部３２０が設けられる。以下、本明細書において、基板３１０の主面とは、発光部３２０が設けられる面とする。

具体的には、基板３１０の主面において、発光部３２０は、基板３１０の長手方向の両端縁まで形成されている。すなわち、発光部３２０は、基板３１０の一方の短辺の端面から対向する他方の短辺の端面まで途切れることなく形成されている。

発光部３２０は、複数のＬＥＤ３２１と、封止部材３２２とから構成される。

複数のＬＥＤ３２１は、基板３１０の長手方向に沿って基板３１０の主面に直線状に実装される。本実施形態では、一例として、各基板３１０に２４個のＬＥＤ３２１が実装されている。

ＬＥＤ３２１は、単色の可視光を発するベアチップである。各ＬＥＤ３２１は、ダイアタッチ材（ダイボンド材）により、基板３１０に接着される。ＬＥＤ３２１は、一例として、青色光を発光する青色ＬＥＤチップである。青色ＬＥＤチップは、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である。

発光部３２０に含まれる複数のＬＥＤ３２１は、基板３１０の表面に形成された後述の配線３３０により電気的に直列接続される。以下においては、発光部３２０に含まれる複数のＬＥＤ３２１を、総括的に、発光部内ＬＥＤ群という。

なお、発光部内ＬＥＤ群を構成する複数のＬＥＤ３２１の全ては、直列接続されてなくてもよい。例えば、発光部内ＬＥＤ群を構成する２４個のＬＥＤ３２１は、電気的に並列接続された３組のＬＥＤ群から構成されてもよい。この場合、当該３組のＬＥＤ群の各々を構成する８個のＬＥＤ３２１は、電気的に直列接続される。

封止部材３２２は、１つの基板３１０に実装される全てのＬＥＤ３２１を一括封止する。基板３１０の主面において、封止部材３２２は、基板３１０の長手方向の両端縁まで形成されている。すなわち、封止部材３２２は、基板３１０の一方の短辺の端面から対向する他方の短辺の端面まで途切れることなく形成されている。

なお、直線状の封止部材３２２（発光部３２０）は、基板３１０の短手方向の中心を通る直線上に形成される。なお、これに限定されず、封止部材３２２（発光部３２０）は、基板３１０の短手方向の中心を通る直線よりも一方の長辺側に寄って形成されてもよい。

封止部材３２２の形状は、断面が上に凸の略半円状のドーム形状である。また、封止部材３２２は、波長変換体である蛍光体が含有された蛍光体含有樹脂である。また、封止部材３２２は、ＬＥＤ３２１からの光を波長変換する波長変換層である。

また、波長変換層は、光の波長を変換するための光波長変換体を備える。本実施形態において、波長変換層である封止部材３２２は、光波長変換体として蛍光体を備える。

従って、封止部材３２２は、ＬＥＤ３２１の光を励起する蛍光体微粒子を含む蛍光体層である。なお、蛍光体微粒子として黄色蛍光体微粒子が用いられており、これをシリコーン樹脂に分散させることによって蛍光体含有樹脂が構成されている。

黄色蛍光体粒子は、一例として、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体材料である。なお、黄色蛍光体粒子は、ＹＡＧ系蛍光体材料に限定されず、例えば、シリケート系蛍光体材料であってもよい。

以上のとおり、発光部３２０は、青色ＬＥＤチップとしての複数のＬＥＤ３２１と黄色蛍光体粒子が含有された封止部材３２２とからなる。そのため、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。これにより、発光部３２０からは、励起された黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光とによって白色光が放出される。

ＬＥＤモジュール３００は、さらに、配線３３０と、静電保護素子３４０と、２つの電極端子３５０と、ワイヤ３３１とを備える。

配線３３０は、タングステン（Ｗ）又は銅（Ｃｕ）等からなる金属配線である。配線３３０は、基板３１０の主面にパターン形成されている。

２つの電極端子３５０の各々は、配線３３０と電気的に接続される。

静電保護素子３４０は、例えばツェナーダイオードである。静電保護素子３４０は、基板３１０上に生じる逆方向極性の静電気によってＬＥＤ３２１が破壊されることを防止する。静電保護素子３４０は、複数のＬＥＤ３２１と配線３３０により電気的に接続される。

電極端子３５０は、基板３１０の主面に形成される。電極端子３５０は、外部電源から直流電力を受電するとともにＬＥＤ３２１に直流電力を給電するための受給電部（外部接続端子）である。電極端子３５０は、配線３３０と電気的に接続されている。

例えば、電極端子３５０からＬＥＤ３２１に直流電流が供給されることにより、ＬＥＤ３２１が発光し、ＬＥＤ３２１から所望の光が放出される。

なお、本実施形態において、２つの電極端子３５０は、封止部材３２２を基準として基板３１０の一方の長辺側に片寄せられている。

ワイヤ３３１は、隣接するＬＥＤ３２１および配線３３０を電気的に接続するための電線である。ワイヤ３３１は、例えば、金ワイヤである。ＬＥＤ３２１の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いる。ｐ側電極及びｎ側電極の各々と配線３３０とがワイヤ３３１によってワイヤボンディングされている。

図６は、複数のＬＥＤモジュール３００を示す平面図である。

前述したように、平面部４２１には、図６のように複数のＬＥＤモジュール３００が筺体長手方向に沿って直線状に載置される。

すなわち、複数のＬＥＤモジュール３００は筺体１１０内に配置される。つまり、ＬＥＤモジュール３００の基板３１０は、前記筺体１１０内に配置され、半導体発光素子（ＬＥＤ３２１）が実装された基台である。

具体的には、複数のＬＥＤモジュール３００は、第２筺体４００の平面部４２１に載置される。すなわち、基台としての基板３１０は、第２筺体４００の平面部４２１に載置される。つまり、基台としての基板３１０は、第２筺体４００に載置（接続）される。

また、図６に示すように、各隣接する２つのＬＥＤモジュール３００のうち、一方のＬＥＤモジュール３００の電極端子３５０と、他方のＬＥＤモジュール３００の電極端子３５０とが、配線１０によって電気的に接続される。

これにより、平面部４２１上の複数のＬＥＤモジュール３００における複数のＬＥＤ３２１は直列接続される。なお、配線１０は、例えば、絶縁被膜された導線からなるリード線等の導電部材からなる。

次に、口金について説明する。

筺体１１０の両端部には、２つの口金２０１が設けられる。口金２０１の形状は、筺体１１０の開口部を閉塞する形状である。

口金２０１には、一対の口金ピン２０２が固定される（設けられる）。口金ピン２０２は、導電性の金属からなる。

なお、ランプ１００の内部又は外部には、２つの口金２０１の一方または両方を利用して、給電を受けてＬＥＤモジュール３００のＬＥＤを発光させるための点灯回路（不図示）が設置される。点灯回路は、例えば、４個のツェナダイオードを用いたダイオードブリッジからなる整流回路で構成することができる。

本実施形態に係るランプ１００は、２つの口金２０１のうち、一例として、一方の口金２０１を利用して、ＬＥＤモジュール３００へ電力が供給される。この場合、当該一方の口金２０１内には、図示しない点灯回路が設けられる。また、この場合、２つの口金２０１のうち他方の口金２０１は、照明器具に装着するために使用される。

また、この場合、当該一方の口金２０１は、外部の商用の交流電源から口金ピン２０２を介して、半導体発光素子（ＬＥＤ３２１）の発光に利用される電力（交流電力）を受電する。すなわち、当該一方の口金２０１には、外部から交流電力が供給される。すなわち、当該一方の口金２０１の口金ピン２０２は、外部の商用の交流電源から前記交流電力を受電するためのピンである。

なお、点灯回路は、複数のＬＥＤモジュール３００に電力を供給可能なように、複数のＬＥＤモジュール３００と電気的に接続される。

この場合、点灯回路には、該点灯回路を収容する口金２０１に最も近い箇所に載置されるＬＥＤモジュール３００の電極端子３５０と配線により電気的に接続される。また、点灯回路には、該点灯回路を収容する口金２０１から最も遠い箇所に載置されるＬＥＤモジュール３００の電極端子３５０と電気的に接続される配線であって、第２筺体４００において筺体長手方向に沿って引き回される配線が接続される。

なお、ＬＥＤモジュール３００への電力供給は、１つの口金に限定されず、２つの口金２０１の両方が用いられてもよい。

次に、本実施形態に係る筺体１１０について、さらに詳細に説明する。

前述したように、筺体１１０は、第１筺体２００と、第２筺体４００とから構成される。

第２筺体４００は、プレス加工等により、長尺状の金属板を、図３および図４に示される形状に、塑性変形させたものである。第２筺体４００は、アルミニウムで構成される。第２筺体４００の厚みは、例えば、０．３〜１［ｍｍ］である。

この構成により、第２筺体４００は、弾性変形するように構成される。特に、図３の第２筺体４００のうち、領域Ｒ１０の部分が最も弾性変形するように構成される。第２筺体４００のうち、領域Ｒ１０の部分の厚みは、他の部分（例えば、凸部４２０）の厚みよりも薄くなるように形成されることが好ましい。これにより、第２筺体４００のうち、領域Ｒ１０の部分を容易に弾性変形させることができる。さらに、凸部４２０の部分を厚くすることで第２筐体４００の長手方向の変形に対する強度を高めるとともに、ＬＥＤモジュール３００の熱を第２筐体４００に放熱しやすくできる。

なお、第２筺体４００は、アルミニウムに限定されず、プレス加工等により塑性変形させることが可能な他の材料であってもよい。

また、第２筺体４００の生成は、プレス加工に限定されず、金属板を、図３および図４に示される形状に塑性変形させることが可能な他の加工であってもよい。

図３および図４を参照して、第２筺体４００は、２つの屈曲部４１０を有する。屈曲部４１０は、該第２筺体４００の短手方向の２つの端部の各々が筺体１１０の内側に屈曲した部分である。

第１筺体２００は、前述したように、プラスチックから構成される。そのため、第１筺体２００は、弾性変形するように構成される。

図２および図３に示すように、第１筺体２００の短手方向の２つの端部２１０は、それぞれ、第２筺体４００の２つの屈曲部４１０の凹部に嵌合される。すなわち、前記第１筺体２００の短手方向の端部２１０は、第２筺体４００の前記屈曲部４１０に嵌合される。

つまり、前記筺体１１０は、前記第１筺体２００の短手方向の端部２１０と、前記第２筺体４００の短手方向の端部とが嵌合することにより、前記第１筺体２００と前記第２筺体４００とが一体化したものである。

なお、各端部２１０における最端部の形状は略円弧形状である。また、各屈曲部４１０における最端部の形状は略円弧形状である。

これにより、第１筺体２００と第２筺体４００との一体化の際に、第１筺体２００に加えることが必要な力を軽減することができる。

また、前述したように、発光部３２０が設けられる基板３１０は、第２筺体４００の前記平面部４２１に載置（接続）される。すなわち、前記第１筺体２００は、第２筺体４００よりも半導体発光素子（ＬＥＤ３２１）からの光照射側に配置される。

また、前記第２筺体４００は、基台としての基板３１０の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成される。第２筺体４００は、一例として、熱伝導率が２３７［Ｗ／ｍ・Ｋ］であるアルミニウムで構成される。

なお、例えば、基板３１０がアルミナセラミックで構成されている場合、基板３１０の熱伝導率は、３２［Ｗ／ｍ・Ｋ］である。また、例えば、基板３１０が窒化アルミナセラミックで構成されている場合、基板３１０の熱伝導率は１５０［Ｗ／ｍ・Ｋ］である。

このように、第２筺体４００は、基台としての基板３１０の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成される。そのため、発光部３２０の発光時に発する熱は、基板３１０を介して、第２筺体４００に効率よく伝達する。

また、第２筺体４００は、長尺状の金属板を、図３および図４に示される形状に、塑性変形させたものである。そのため、外気に触れる、第２筺体４００の外側表面の面積をなるべく大きくすることができる。

したがって、発光部３２０に含まれるＬＥＤ３２１の発光時の熱を筺体１１０の外側の大気に効率よく放熱することができる。すなわち、半導体発光素子（ＬＥＤ３２１）で発生する熱を効率よく放熱することができる。

したがって、温度上昇によるＬＥＤ３２１の発光効率の低下及び寿命の低下を抑制することができる。

ここで、図３に示されるように、前記筺体１１０の内径をｄ１とする。また、前記第２筺体４００の内面のうちＬＥＤ３２１からの光照射側と反対側の部分の底部から、前記第２筺体４００の短手方向の端部までの高さをｈ１とする。

この場合、ｄ１およびｈ１は、以下の関係式としての式１により規定される。

ｈ１≦（ｄ１）／２ ・・・（式１）

式１より、すなわち、ｄ１は、ｈ１の２倍以上である。

ここで、発光部３２０におけるＬＥＤ３２１が発する光の光度分布は、ＬＥＤ３２１の光軸となす角度（α）の余弦（ｃｏｓα）に比例するランバーシアンの配光分布を持つ。

そのため、ＬＥＤ３２１からの射出光の１／２ビーム角はおおよそ１２０度となる。なお、１／２ビーム角とは、発光面から出る光の最大光度の１／２の光度となる方向を定め、その方向と光軸とがなす角度の２倍の角度として定義される。

ここで、光軸とは、放射される光のうち、最も強い光の位置と光源の位置とを仮想的に結ぶ軸である。例えば、ＬＥＤ３２１の配光性を示す軸が、ＬＥＤ３２１の光軸である。

第２筺体４００の短手方向の端部および凸部４２０の高さは、ＬＥＤ３２１からの射出光の１／２ビーム角の範囲内に達しないように構成される。すなわち、第２筺体４００の短手方向の端部は、半導体発光素子としてのＬＥＤ３２１からの射出光の１／２ビーム角の範囲外の領域に設けられる。言い換えれば、第２筺体４００の短手方向の端部が、ＬＥＤ３２１からの射出光の１／２ビーム角の範囲外の領域に設けられるように凸部４２０の高さは規定される。

この構成により、ランプ１００が発する全光束を十分に確保することができる。

次に、本実施形態に係る第１筺体２００と第２筺体４００とを一体化させるときの工程について説明する。

図７は、第１筺体２００と第２筺体４００とが一体化されていない場合における、ＹＺ平面に沿った第１筺体２００および第２筺体４００の断面図である。

図７を参照して、ここで、第１筺体２００の一方の端部２１０と、第１筺体２００の他方の端部２１０との距離をｗ１とする。また、第２筺体４００の一方の屈曲部４１０の凹部と、第２筺体４００の他方の屈曲部４１０の凹部との距離をｗ２とする。

この場合、ｗ１＜ｗ２が満たされるように、第１筺体２００および第２筺体４００は形成される。

なお、上記に限定されず、第１筺体２００および第２筺体４００は、ｗ１＝ｗ２が満たされるように形成されてもよい。

図８は、第１筺体２００と第２筺体４００とを一体化させるときの工程を説明するための図である。第１筺体２００と第２筺体４００とを一体化させるときの工程とは、筺体１１０を組み立てるときの工程である。

図８（ａ）〜図８（ｃ）は、ＹＺ平面に沿った第１筺体２００および第２筺体４００の断面図である。

まず、図８（ａ）に示されるように、第２筺体４００の底面を作業台等に固定した状態で、第１筺体２００の２つの端部２１０を、それぞれ、２つの屈曲部４１０に接触させる。

そして、図８（ａ）に示されるように、２つの端部２１０を、それぞれ、２つの屈曲部４１０に接触させた状態で、第１筺体２００を、第２筺体４００側に向かって押さえる。この場合、図８（ｂ）に示されるように、第１筺体２００における各端部２１０および該各端部２１０の近傍部分は、第１筺体２００の外側の方向に向かって弾性変形する。

また、図８（ｂ）に示されるように、第１筺体２００が弾性変形すると同時に、第２筺体４００における各屈曲部４１０および各屈曲部４１０の近傍部分は、第２筺体４００の内側の方向に向かって弾性変形する。

なお、前述したように、各端部２１０における最端部の形状および各屈曲部４１０における最端部の形状は略円弧形状である。そのため、端部２１０と屈曲部４１０とが接触する部分の面積を小さくすることができる。その結果、端部２１０と屈曲部４１０とが接触した状態で第１筺体２００を押さえることによって生じる応力により、第１筺体２００および第２筺体４００を容易に弾性変形させることができる。

図８（ｂ）に示されるように、第１筺体２００および第２筺体４００が弾性変形した状態で、第１筺体２００を第２筺体４００側に向かって押さえると、第１筺体２００および第２筺体４００に加わっていた応力が開放され、弾性変形していた第１筺体２００および第２筺体４００の状態が元に戻る。弾性変形していた第１筺体２００および第２筺体４００の状態が元に戻るとき、該第１筺体２００および第２筺体４００に復元力が生じる。その結果、図８（ｃ）に示されるように、第１筺体２００の各端部２１０は、第２筺体４００の各屈曲部４１０の凹部に嵌合する。

以上の工程により、第１筺体２００および第２筺体４００に生じる復元力により、第１筺体２００と第２筺体４００とが一体化する。すなわち、以上の工程により、筺体１１０を組み立てることができる。

前述したように、第１筺体２００および第２筺体４００は、弾性変形するように構成されている。そのため、筺体１１０の組み立てを容易にすることができる。

また、前述したように、第１筺体２００と第２筺体４００とが一体化されていない状態において、ｗ１＜ｗ２が満たされるように、第１筺体２００および第２筺体４００は形成される。

そのため、第１筺体２００と第２筺体４００とが一体化した状態において、第１筺体２００には筺体１１０の内側に向かって応力が発生し、第２筺体４００には筺体１１０の外側に向かって応力が発生する。したがって、第１筺体２００の各端部２１０を、第２筺体４００の各屈曲部４１０の凹部に強固に嵌合することができる。

なお、第１筐体２００の端部２１０と第２筐体４００の屈曲部４１０との密着性、気密性を高めるために、端部２１０と屈曲部４１０との間に接着部材や樹脂シート部材を挟んでもよい。

以上、第１の実施形態に係るランプ１００によれば、第２筺体４００は、基台としての基板３１０の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成される。そのため、基板３１０に形成される発光部３２０に含まれるＬＥＤ３２１の発光時の熱を、第２筺体４００を介して、筺体１１０の外側の大気に効率よく放熱することができる。すなわち、半導体発光素子（ＬＥＤ３２１）で発生する熱を効率よく放熱することができる。

また、基板３１０が載置される第２筺体４００は、長尺状の金属板を、図３および図４に示される形状に、塑性変形させたものである。したがって、基板３１０を載置する長尺状の第２筺体４００の形状を、例えば、断面が略半円の形状とした場合よりも、大幅に軽量化することができる。その結果、ランプ１００の大幅な軽量化を実現することができる。

また、第１筺体２００および第２筺体４００は、弾性変形するように構成されている。そのため、筺体１１０の組み立てを容易にすることができる。

なお、本実施形態では、第１筺体２００および第２筺体４００の両方が弾性変形するように構成したが、第１筺体２００および第２筺体４００の一方のみを弾性変形するように構成してもよい。

例えば、第１筺体２００を弾性変形しないように構成し、第２筺体４００を弾性変形するように構成したとする。この場合、上記の第１筺体２００と第２筺体４００とを一体化させるための工程において、第２筺体４００のみが弾性変形することにより、第１筺体２００と第２筺体４００とが一体化する。

また、第１筺体２００および第２筺体４００は、ｗ１＝ｗ２が満たされるように形成されてもよい。

この場合、第１筺体２００と第２筺体４００とを一体化させるための工程では、第２筺体４００の底面を作業台等に固定した状態で、第１筺体２００の端部２１０と第２筺体４００の屈曲部４１０の凹部とが嵌合するように、第２筺体４００の長軸方向の一方の端部から他方の端部に向かって、第１筺体２００をスライドさせてもよい。この方法によっても、第１筺体２００と第２筺体４００とを容易に一体化することができる。すなわち、筺体１１０の組み立てを容易にすることができる。

＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る照明装置について説明する。

図９は、第２の実施形態に係る照明装置６００の構成を示す斜視図である。

照明装置６００は、ランプ６０と、照明器具６１０とを備える。

照明器具６１０は、一対のソケット６１１と、器具本体６１２と、図示しない回路ボックス（図外）とを備える。

一対のソケット６１１は、ランプ６０と電気的に接続される。一対のソケット６１１は、ランプ６０を保持する。器具本体６１２には、ソケット６１１が取り付けられている。

器具本体６１２の内面６１２ａは、ランプ６０から発せられた光を所定方向（例えば、下方向）に反射させる反射面である。

回路ボックスは、その内部に、スイッチ（図外）がオン状態ではランプ６０に給電し、オフ状態では給電しない点灯回路を収納する。

照明器具６１０は、天井等に固定具を介して装着される。

ランプ６０は、前述の第１の実施形態に係るランプ１００である。

＜その他の変形例＞
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、以下に説明する。なお、以下の各変形例は、第２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Ａ＞
なお、上記の実施形態では、基板３１０の短手方向の端部は、第２筺体４００に当接しない構成としたがこれに限定されない。図１０に示されるように、第１筺体２００と第２筺体４００とが一体化した状態において、基板３１０の短手方向の両端部が、第２筺体４００のうち、領域Ｒ１０の部分に当接するように、基板３１０の幅を長くしてもよい。

この構成により、第２筺体４００のうち、２箇所の領域Ｒ１０の部分で基板３１０が挟まれる。そのため、基板３１０（ＬＥＤモジュール３００）を強固に固定することができる。また、この構成により、第２筺体４００により基板３１０の短手方向の両端部を挟む位置を規制することができる。さらに、基板３１０の短手方向の端部の上面が屈曲部４１０に当接するとことで、基板３１０の裏面を平面部４２１に押し当てることができる。

＜変形例Ｂ＞
図１１は、変形例Ｂに係る第２筺体４００Ａの斜視図である。

図１１に示されるように、第２筺体４００Ａは、図４の第２筺体４００と比較して、第２筺体４００の屈曲部４１０および該屈曲部４１０の近傍部分に、複数の切り欠き部４３０が形成されている点が異なる。それ以外の第２筺体４００Ａの構成は、第２筺体４００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

すなわち、第２筺体４００Ａの短手方向の端部には、切り欠き部４３０が形成される。この構成により、第２筺体４００Ａを、第２筺体４００より弾性変形しやくすることができる。

第２筺体４００Ａは、第１の実施形態において、第２筺体４００の代わりに使用される。

したがって、第１筺体２００と第２筺体４００Ａとの一体化をさらに容易にすることができる。すなわち、筺体１１０の組み立てをさらに容易にすることができる。

＜変形例Ｃ＞
第２筺体４００は凸部４２０を有する構成としたが、凸部４２０が設けられない構成としてもよい。

変形例Ｃに係るランプは、図１のランプ１００と比較して、筺体１１０の代わりに筺体１１０Ａを備える点が異なる。変形例Ｃに係るランプのそれ以外の構成は、ランプ１００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

図１２は、変形例Ｃに係る筺体１１０Ａの断面図である。

図１２に示されるように、筺体１１０Ａは、図３の筺体１１０と比較して、第２筺体４００の代わりに第２筺体４００Ａを含む点が異なる。それ以外の筺体１１０Ａの構成は、と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

第２筺体４００Ａは、図３の第２筺体４００と比較して、凸部４２０が設けられていない点が異なる。それ以外の第２筺体４００Ａの構成は、第２筺体４００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

第２筺体４００Ａの内側の底面には、第２筺体４００Ａの長手方向に沿って複数のＬＥＤモジュール３００が載置される。すなわち、第２筺体４００Ａの内側の底面には、第２筺体４００Ａの長手方向に沿って複数の基板３１０が載置される。

第２筺体４００と同様に、第２筺体４００Ａの短手方向の端部の高さは、ＬＥＤ３２１からの射出光の１／２ビーム角の範囲内に達しないように構成される。すなわち、前記第２筺体４００Ａの短手方向の端部は、前記半導体発光素子としてのＬＥＤ３２１からの射出光の１／２ビーム角の範囲外の領域に設けられる。

＜変形例Ｄ＞
上記の実施形態では、第２筺体４００において配線を引き回す構成としたがこの構成に限定されない。例えば、基板の内部に配線を設ける構成としてもよい。

変形例Ｄに係るランプは、図１のランプ１００と比較して、複数のＬＥＤモジュール３００の代わりに、複数のＬＥＤモジュール３００Ａを備える点が異なる。変形例Ｄに係るランプのそれ以外の構成は、ランプ１００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

図１３は、変形例Ｄに係るＬＥＤモジュール３００Ａを説明するための図である。

図１３（ａ）は、ＬＥＤモジュール３００Ａの平面図である。なお、図１３（ａ）には、図の簡略化のため、ＬＥＤモジュール３００Ａに設けられる静電保護素子３４０等は示されない。

図１３（ｂ）は、ＬＥＤモジュール３００Ａの断面図である。具体的には、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＶ−Ｖ’線に沿ったＬＥＤモジュール３００Ａの断面図である。

図１３（ａ）および図１３（ｂ）を参照して、ＬＥＤモジュール３００Ａは、図２のＬＥＤモジュール３００と比較して、基板３１０の代わりに基板３１０Ａを備える点と、２つの電極端子３６０をさらに備える点とが異なる。ＬＥＤモジュール３００Ａのそれ以外の構成は、ＬＥＤモジュール３００と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

基板３１０Ａは、複数の基板が積層して構成される多層基板である。基板３１０Ａは、基板３１０と比較して、２つの電極端子３６０、２つのビア３６１および配線３６２が形成されている点が異なる。基板３１０Ａのそれ以外の構成は、基板３１０と同様なので詳細な説明は繰り返さない。

基板３１０Ａの主面に形成される発光部３２０は、図示しない複数のＬＥＤ３２１と、図示しない封止部材３２２とから構成される。発光部３２０に含まれる複数のＬＥＤ３２１は、図示しない配線により電気的に直列接続される。

前述したように、発光部３２０に含まれる複数のＬＥＤ３２１を、発光部内ＬＥＤ群という。

なお、発光部内ＬＥＤ群を構成する複数のＬＥＤ３２１の全ては、直列接続されてなくてもよい。

発光部内ＬＥＤ群を構成する複数のＬＥＤ３２１の両端に位置する２つのＬＥＤ３２１は、それぞれ、２つの電極端子３５０と電気的に接続される。すなわち、２つの電極端子３５０の間には、電気的に接続される複数のＬＥＤ３２１が設けられる。

また、基板３１０Ａの内部には配線３６２が形成される。配線３６２は、例えば、銅からなる配線である。

また、基板３１０Ａの主面には、２つの電極端子３６０が形成される。２つの電極端子３６０には、それぞれ、２つのビア３６１が形成される。各ビア３６１は、配線３６２と電気的に接続される。

すなわち、２つの電極端子３６０は、ビア３６１および配線３６２により電気的に接続される。

図１３（ｃ）は、複数のＬＥＤモジュール３００Ａを示す平面図である。

図１３（ｃ）に示されるように、変形例Ｄに係る複数のＬＥＤモジュール３００Ａは、第２筺体４００の平面部４２１において、第２筺体４００の長手方向に沿って直線状に配置される。

また、図１３（ｃ）に示されるように、各隣接する２つのＬＥＤモジュール３００Ａのうち、一方のＬＥＤモジュール３００Ａの電極端子３５０と、他方のＬＥＤモジュール３００Ａの電極端子３５０とが、配線１０によって電気的に接続される。

また、各隣接する２つのＬＥＤモジュール３００Ａのうち、一方のＬＥＤモジュール３００Ａの電極端子３６０と、他方のＬＥＤモジュール３００Ａの電極端子３６０とが、配線１０によって電気的に接続される。

また、変形例Ｄに係るランプに含まれる複数のＬＥＤモジュール３００Ａのうち、点灯回路が設けられた口金２０１に最も近い箇所に載置されるＬＥＤモジュール３００Ａの電極端子３５０，３６０は、直流電力を供給する点灯回路に電気的に接続される。

上記構成により、複数のＬＥＤモジュール３００Ａにおける複数のＬＥＤ３２１は直列接続される。したがって、複数のＬＥＤモジュール３００Ａにおける複数のＬＥＤ３２１に、直流電力を供給可能な構成とすることができる。

また、基板３１０Ａの内部に配線３６２を設ける構成とすることにより、変形例Ｄに係るランプでは、第１の実施形態のように、第２筺体４００において配線を引き回す必要がない。そのため、変形例Ｄに係るランプの製造工程を簡略化することができる。

＜変形例Ｅ＞
上記実施形態において、ＬＥＤモジュール３００は基板３１０上にＬＥＤそのもの（ベアチップ）を直接実装するＣＯＢ型（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）であるとした。

しかし、ＬＥＤモジュール３００は、樹脂等で成型されたキャビティの中にＬＥＤチップを実装し、当該キャビティ内を蛍光体含有樹脂によって封入したパッケージ型、つまり表面実装型（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。

このようなＳＭＤ型の本発明の変形例Ｅに係るＬＥＤモジュール３００Ｂについて以下に説明する。

図１４は、変形例Ｅに係るＬＥＤモジュール３００Ｂの斜視図である。

図１４に示すように、ＬＥＤモジュール３００Ｂでは、基板３１０の表面に、複数のパッケージ３９０が一列に並んで直線状に実装されている。

パッケージ３９０は、樹脂等で構成され、そのキャビティ内にはＬＥＤ３２１が実装されている。そして、実装されたＬＥＤ３２１は封止部材３２２で覆われている。複数のパッケージ３９０は、配線パターン及びワイヤー等で互いに電気的に接続される。

＜変形例Ｆ＞
上記実施形態では、口金ピン２０２の形状は、直線状としたがこれに限定されない。

図１５に示されるように、口金ピン２０２の先端部の形状は、Ｌ字形状であってもよい。この構成により、変形例Ｆに係る口金ピン２０２を有するランプを、照明器具からはずれにくくすることができる。

＜変形例Ｇ＞
上記実施形態では、２つの口金のうち、一方の口金のみで電力を受電する構成とした。この場合、点灯回路を収容しない口金２０１は、以下の構成であってもよい。

図１６は、変形例Ｇに係る口金２０１の構成を示す図である。

図１６に示されるように、変形例Ｇに係る口金２０１は、図１の口金２０１と比較して、一対の口金ピン２０２の代わりに、口金ピン２０２ｂを含む点が異なる。

口金ピン２０２ｂは、接地のためのアースピンである。口金ピン２０２ｂの一方の端部の形状は、照明器具にとりつけるために、例えば、Ｔ字形状とされる。口金ピン２０２ｂの他方の端部は、例えば、筺体１１０内の図示しないアース端子に、配線を介して電気的に接続される。

以上、本発明のランプ及び照明装置について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。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。

例えば、上記実施形態において、ＬＥＤモジュール３００の基板３１０上の複数のＬＥＤ３２１は共通の封止部材３２２により一括封止されるとした。しかし、複数のＬＥＤ３２１のそれぞれは別の封止部材３２２により個別に封止されてもよい。

また、上記の実施形態では、筺体１１０の一方の端部から給電される片側給電形のランプについて説明したが、筺体１１０の両端から給電される両端給電形であってもよい。

また、上記実施形態において、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。

また、口金と筺体１１０との間には、外部からの応力を分散するための部材を設けてもよい。

例えば、図１７のように、口金２０１と、筺体１１０との間に、複数のリブ２５０を設けてもよい。リブ２５０は、例えば、外部からの力（応力）を吸収する材料により構成される。

図１７は、管軸方向に垂直な面に沿った、口金２０１の断面図である。

図１７の構成により、例えば、ランプ１００を照明器具に取り付ける際に、口金２０１に対し、管軸方向に垂直な方向に応力が生じたとしても、筺体１１０に伝わる応力を大幅に小さくすることができる。したがって、例えば、筺体１１０等の破損といった、応力による不具合の発生を抑制することができる。

また、第１筺体２００の内面のうち、発光部３２０からの光照射側は、図１８のように、発光部３２０が発する光を拡散可能な形状（例えば、凹凸のある形状）に加工されてもよい。

図１８は、管軸方向に垂直な面に沿った、第１筺体２００の断面の一部を示す図である。なお、図１８に示される形状の加工は、第１筺体２００の内面の全部に施されてもよい。

また、上記の実施形態では、断面形状が矩形状の基板３１０を用いたが、断面形状が四角形（矩形）以外の多角形の基板を用いても構わない。すなわち、基板３１０の形状は、三角柱、五角柱、六角柱等であってもよい。

また、上記実施形態に係る口金２０１は、一体化された１つの筺体から構成されるとしたがこれに限定されない。上記実施形態に係る口金は、例えば、断面形状が半円弧状の２つの筺体から構成されてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

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。

１０，３３０，３６２ 配線
６０，１００ ランプ
１１０，１１０Ａ 筺体
２００ 第１筺体
２０１ 口金
２０２，２０２ｂ 口金ピン
２１０ 端部
３００，３００Ａ，３００Ｂ ＬＥＤモジュール
３１０，３１０Ａ 基板
３２０ 発光部
３２１ ＬＥＤ
３５０，３６０ 電極端子
４００，４００Ａ 第２筺体
４１０ 屈曲部
４２０ 凸部
４２１ 平面部
４３０ 切り欠き部
６００ 照明装置

Claims (11)

1. 光を照射するランプであって、
   長尺状の筺体と、
   前記筺体内に配置され、半導体発光素子が実装された基台とを備え、
   前記筺体は、該筺体の長手方向に沿って延びる第１筺体および第２筺体から構成され、
   前記基台は、前記第２筺体に載置され、
   前記第１筺体は、前記第２筺体よりも光照射側に配置され、
   前記第２筺体は、長尺状の金属板を塑性変形させたものであり、
   前記第２筺体は、前記基台の熱伝導率よりも大きい熱伝導率の材料で構成され、
   前記第２筺体の短手方向の端部には、切り欠き部が形成される
   ランプ。
2. 前記筺体は、前記第１筺体の短手方向の端部と、前記第２筺体の短手方向の端部とが嵌合することにより、前記第１筺体と前記第２筺体とが一体化したものである
   請求項１に記載のランプ。
3. 前記第２筺体は、該第２筺体の短手方向の端部が前記筺体の内側に屈曲した屈曲部を有し、
   前記第１筺体の短手方向の端部は、前記屈曲部に嵌合される
   請求項２に記載のランプ。
4. 前記第１筺体および前記第２筺体の両方または一方は、弾性変形するように構成される
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のランプ。
5. 前記第２筺体は、アルミニウムで構成される
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のランプ。
6. 前記第１筺体は、透光性を有する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のランプ。
7. 前記第２筺体は、
   前記長手方向に沿って延びる平面部を有し、
   前記基台は、前記平面部に載置される
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のランプ。
8. 前記第２筺体は、前記筺体の内側に向かって突出した凸部を有し、
   前記平面部は、前記凸部の一部である
   請求項７に記載のランプ。
9. 前記第２筺体の短手方向の端部は、前記半導体発光素子からの射出光の１／２ビーム角の範囲外の領域に設けられる
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のランプ。
10. 前記筺体の内径をｄ１とし、
    前記第２筺体の内面のうち前記光照射側と反対側の部分の底部から、前記第２筺体の短手方向の端部までの高さをｈ１とした場合、ｄ１およびｈ１は、
    ｈ１≦（ｄ１）／２
    なる関係式により規定される
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のランプ。
11. 請求項１〜１０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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