JP6108223B2 - 照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等を光源として用いた照明装置に関する。

近年、省エネルギーの観点から、白熱電球に代替する電球形ランプとして、半導体発光素子の一つであるＬＥＤを光源として利用するランプが提案されている（例えば、特許文献１，２）。
図１９は、特許文献１，２に係るランプを示す断面図である。ランプ９００は、発光モジュール９０１、基台９０２、回路ユニット９０３、回路ホルダ９０４、口金９０５、グローブ９０６及びカバー９１４を備える。

発光モジュール９０１は、実装基板９０７とこれに実装された半導体発光素子９０８とを含む。発光モジュール９０１は基台９０２の上面に載置されている。基台９０２は発光モジュール９０１で発生した熱を放熱するために金属製である。回路ユニット９０３は半導体発光素子９０８を発光させるためのものであり、電子部品９１０を含む直流電源回路が形成された回路基板９０９を有する。

一般に直流電源回路は、整流平滑回路、スイッチング回路、制御回路を備える。スイッチング回路は整流平滑回路から供給される直流電力を発光モジュール９０１の点灯用の電力に変換するＤＣ−ＤＣコンバータであり、スイッチング素子を備える。
回路ユニット９０３は回路ホルダ９０４に保持されていて、回路ホルダ９０４は基台９０２に固定されている。

国際公開第２０１１／０３９９９８号 特開２０１２−０５４２１３号公報

回路ユニット９０３の直流電源回路における電路には、スイッチング素子のオンオフ動作によりスイッチングノイズが発生する。このノイズは上記電路における電圧変動として現れ、空間に放射される。
従来のランプ９００では基台９０２は電気的に浮遊（フローティング）の状態にある。このため、スイッチング素子から発生したノイズは基台９０２に伝搬した後、回路ユニット９０３の安定電位箇所であるグラウンドに帰還する経路がないため、ランプ９００外に放射される。

このノイズ対策として、基台９０２と回路ユニット９０３の直流電源回路のグラウンドとをリード線で接続する方法が考えられる。しかし、リード線で接続するには、そのための工程が増えて手間がかかる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組立工程を増やすことなく、簡便な方法でノイズが低減された照明装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明装置は、金属製の基台と、前記基台の一方の面に設けられた発光モジュールと、前記発光モジュールに直流電力を供給する直流電源回路が形成された回路基板を有する回路ユニットと、を備え、前記回路基板に前記直流電源回路のグラウンドと電気的に接続された電気伝導性部材が設けられ、前記基台の前記発光モジュールが設けられている部分とは異なる部分に前記電気伝導性部材が差込まれる差込部が設けられ、前記差込部に前記電気伝導性部材が差込まれることにより、前記基台が前記グラウンドに電気的に接続されている、ことを特徴とする。

また、前記直流電源回路は整流平滑回路を有し、前記グラウンドは前記整流平滑回路の低電位側の出力端子であってもよい。
また、前記電気伝導性部材と前記出力端子とはキャパシタを介して接続されていてもよい。
また、前記電気伝導性部材は、前記回路基板の主面の端部に設けられた電極パッドであり、前記差込部は、前記基台の他方の面に形成されていて、且つ、前記回路基板の前記電極パッドが設けられた前記端部が差込まれる凹部であってもよい。

本発明の一態様に係る照明装置では、発光モジュールに直流電力を供給する直流電源回路の安定電位箇所であるグラウンドと電気的に接続された電気伝導性部材が回路基板に設けられている。また、基台の発光モジュールが設けられている部分とは異なる部分に電気伝導性部材が差込まれる差込部が設けられている。さらに、差込部に電気伝導性部材が差込まれることにより、基台がグラウンドに電気的に接続されている。

これにより、回路ユニット内で発生したノイズが基台に伝搬しても、伝搬したノイズを回路ユニットのグラウンドに帰還する経路があるため、照明装置外に伝搬するノイズを低減することが可能となる。これは基台が丁度、ノイズを静電シールドする機能を果たしていることになる。
さらに、基台に設けられた差込部に電気伝導性部材が差込まれることで、基台が回路ユニットの直流電源回路のグラウンドと電気的に接続される。このため、基台とグラウンドとをリード線等で接続する必要がなく、組立時に差込むだけで上記接続が可能となる。

従って、本発明の一態様に係る照明装置によれば、組立工程を増やすことなく、簡便な方法でノイズが低減された照明装置を提供することができる。

実施の形態に係るランプを示す縦断面図である。 実施の形態に係るランプを示す分解斜視図である。 （ａ）は実施の形態に係る基台に回路基板を差込む際の斜視図であり、（ｂ）は差込み後の斜視図である。 実施の形態に係る回路ユニット４０の回路構成を示す回路図である。 （ａ）は比較例のノイズ測定結果を示す図であり、（ｂ）は実施例１のノイズ測定結果を示す図である。 比較例と実施例のノイズ測定結果を示す図である。 （ａ）は変形例１に係る基台に回路基板を差込む際の斜視図であり、（ｂ）は差込み後の斜視図である。 （ａ）は変形例２に係る基台に回路基板を差込む際の斜視図であり、（ｂ）は差込み後の斜視図である。 （ａ）は変形例３に係る基台に回路基板を差込む際の斜視図であり、（ｂ）は差込み後の斜視図である。 （ａ）は変形例４に係る基台に回路基板を差込む際の斜視図であり、（ｂ）は差込み後の斜視図である。 変形例５に係る基台に回路基板を差込む際の斜視図である。 （ａ）は変形例６に係る基台の斜視図であり、（ｂ）は変形例７に係る基台の斜視図であり、（ｃ）は変形例８に係る基台の斜視図であり、（ｄ）は変形例９に係る基台の斜視図である。 （ａ）は変形例１０に係る回路基板を側面から見たときの基台と回路基板の断面図であり、（ｂ）は回路基板を正面から見たときの基台と回路基板の断面図である。 変形例１１に係る基台と回路基板の断面図である。 （ａ）は変形例１２に係る直管型ランプを示す斜視図であり、（ｂ）は断面図である。 変形例１３に係るライトエンジンを示す分解斜視図である。 変形例１３に係るライトエンジンを示す断面図である。 変形例１４に係るランプを示す縦断面図である。 従来技術に係るランプを示す断面図である。

本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
≪実施の形態≫
［概略構成］
図１は、実施の形態に係るランプ１を示す縦断面図である。図２は、実施の形態に係るランプ１を示す分解斜視図である。ランプ１は、白熱電球の代替品となる電球型のＬＥＤランプである。ランプ１は、発光モジュール１０、基台２０、グローブ３０、回路ユニット４０、回路ホルダ５０、内筐体６０、口金７０、外筐体８０およびＯリング９０を備える。

なお、ランプ１のランプ軸Ｊは、図１における一点鎖線であり、口金７０の回転軸と一致している。
［各部構成］
＜発光モジュール１０＞
発光モジュール１０は、実装基板１１、半導体発光素子１２および封止部材１３を備える。

実装基板１１としては、例えば、樹脂基板、セラミック基板、樹脂板と金属板とからなる金属ベース基板等の既存の実装基板を利用することができる。
半導体発光素子１２は、ランプ１の光源である。半導体発光素子１２は、実装基板１１の上面にＣＯＢ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｂｏａｒｄ）技術を用いて、図２に示すように２５個が５列５行でマトリックス状に実装されている。各半導体発光素子１２としては、例えばＧａＮ系の青色発光するＬＥＤが用いられている。

図２に示すように、封止部材１３は、２５個の半導体発光素子１２を一括で被覆するように、実装基板１１上に設けられている。封止部材１３は、波長変換材料が混入された透光性材料で構成されている。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る。また、波長変換材料は、半導体発光素子１２から出射された青色光を黄色光に変換するためのものであり、例えば蛍光体粒子を利用することができる。

＜基台２０＞
図２に示すように、基台２０は略円板状であり、略円形の上面２１の略中央に発光モジュール１０が載置されている。発光モジュール１０の基台２０への固定方法としては、例えば、ねじ止め、接着、係止構造によるもの等がある。
図２に示すように、基台２０の上面２１には、回路ユニット４０の一対のリード線４４，４５を挿通させるための一対の貫通孔２２が形成されている。

基台２０は発光モジュール１０で発生した熱を放熱するために金属製である。基台２０を構成する金属材料としては、例えば、アルミニウム、錫、亜鉛、インジウム、鉄、銅、銀、ニッケル、ロジウム、パラジウム等の単一の金属元素からなる純金属、複数の金属元素からなる合金、金属元素と非金属元素とからなる合金等が挙げられる。金属材料は特に熱伝導性が高く、さらに、プレス加工を用いて容易に作製することができる点で有利である。

後程、詳述するが、基台２０において発光モジュール１０が設けられている上面２１と反対側の下面には、回路基板４１の端部が差込まれる差込部（凹部）２０ａが設けられている。
＜グローブ３０＞
グローブ３０は、発光モジュール１０の上方を覆う、略ドーム状の部材である。グローブ３０は、例えば、透光性を有する樹脂材料やガラスで構成されている。

グローブ３０の内面３２には、発光モジュール１０から発せられた光を拡散させるための拡散処理が施されていることとしてもよい。拡散処理としては、例えば、シリカや白色顔料等による拡散処理や、シリカ、無定形シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等をエマルジョン型粘着剤に混合させたものを塗布する方法等がある。発光モジュール１０から出射された光は、グローブ３０の内面３２に入射し、グローブ３０を透過して、グローブ３０の外部へと取り出される。

＜回路ユニット４０＞
回路ユニット４０は、口金７０を介して受電して半導体発光素子１２を発光させる直流電力を生成し、回路基板４１、回路基板４１の主面（実装面）に実装された複数の電子部品４２，４３、および回路基板４１の他方の主面４１ａに配設された配線パターンを含む。これらの電子部品と配線パターンとで直流電源回路が構成されている。なお、図面では一部の電子部品にのみ符号「４２」および「４３」を付している。

回路ユニット４０は、回路基板４１の主面がランプ軸Ｊ方向に沿う姿勢で回路ホルダ５０に保持されている。図２に示すように回路基板４１は長尺状であり、このように保持することで、ランプ１の縮径化を図ることができる。
図１に示すように、回路ユニット４０と発光モジュール１０とは、一対のリード線４４，４５によって電気的に接続されている。一対のリード線４４，４５は、それぞれ基台２０の貫通孔２２を介して基台２０の上方に導出されるとともに、発光モジュール１０に接続されている。

また、回路ユニット４０と口金７０とは、別の一対のリード線４６，４７によって電気的に接続されている。リード線４６は、回路ホルダ５０の小径部５２に設けられた貫通孔５４を通って、口金７０のシェル部７１と接続されている。また、リード線４７は、回路ホルダ５０の小径部５２の下側開口５６を通って、口金７０のアイレット部７２と接続されている。

＜回路ホルダ５０＞
回路ホルダ５０は、大径部５１と小径部５２とで構成され、大径部５１は上方から下方へ向けて縮径した略円筒形状である。大径部５１の内部には、回路ユニット４０の大部分が収容されている。図２に示すように大径部５１の内周面５１ａには、回路基板４１における外縁４１ｃの一部を差し込むための溝部５３が形成されている。外縁４１ｃの一部が回路ホルダ５０の溝部５３に差し込まれることで、回路ユニット４０が上記姿勢に保持される。

回路ホルダ５０は、例えば、樹脂材料や無機材料等の電気絶縁性材料で構成されている。樹脂材料としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられる。具体的には、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシメチル、ポリアミド、ポリフェニルサルフィド、ポリカーボネート、アクリル、フッ素系アクリル、シリコーン系アクリル、エポキシアクリレート、ポリスチレン、アクリロニトリルスチレン、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン、フルオレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。

また、無機材料としては、ガラス、セラミック、シリカ、チタニア、アルミナ、シリカアルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化ジルコニウム等が挙げられる。
＜内筐体６０＞
内筐体６０は、回路ホルダ５０における大径部５１の外周面５１ｂを覆う筒状部材であり、円筒状の本体部６１と、本体部６１の下端に延設された円環状の係止部６２とを含む。本体部６１は、上方から下方へ向けて縮径している。内筐体６０は熱伝導性材料で構成されており、ランプ１点灯時に発光モジュール１０から発生する熱を口金７０側に放散させる放熱部材、いわゆるヒートシンクとして機能する。具体的には、金属材料、高熱伝導性樹脂材料（熱伝導性を有するフィラーを混入させてもよい）等の高熱伝導性材料を用いることができる。内筐体６０を金属材料で構成する場合、回路ホルダ５０は電気絶縁性材料で構成されていることが望ましい。このようにすることで、回路ユニット４０と内筐体６０との間の電気的絶縁性を向上させることができる。

基台２０は、本体部６１の上側端部６３に内嵌される。内筐体６０と基台２０とは、例えば、接着剤、かしめ等によって固定することができる。
＜口金７０＞
口金７０は、ランプ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ための部材であり、略円筒形状であって外周面が雄ねじとなっているシェル部７１と、シェル部７１に絶縁部７３を介して装着されたアイレット部７２とを備える。口金７０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態ではエジソンタイプであるＥ２６口金が使用されている。口金７０は、回路ホルダ５０における小径部５２の下側開口５６を塞ぐように取着されている。

＜外筐体８０＞
外筐体８０は、内筐体６０の外周面６５を覆う、電気絶縁性材料で構成された筒状部材である。内筐体６０の外周面６５を覆う筒状の外殻部８１と、外殻部８１の下端からランプ軸Ｊに近づく方向に延出した円環部８２と、円環部８２の内周縁から下方に延出した筒状の絶縁部８３とを含む。

外筐体８０の筒軸はランプ軸Ｊと一致している。外筐体８０を構成する電気絶縁性材料としては、例えば、回路ホルダ５０の説明の際に例示した樹脂材料や無機材料等が挙げられる。
外殻部８１は上方から下方へ向けて縮径している。外殻部８１の内部には、内筐体６０と、回路ホルダ５０の大径部５１とが収容されている。図１に示すように、円環部８２は、内筐体６０の係止部６２を大径部５１に押し付けることによって、内筐体６０を回路ホルダ５０に固定されている。絶縁部８３は、回路ホルダ５０の小径部５２の根元部分に外嵌されており、内筐体６０の本体部６１と口金７０との間に介在することで、内筐体６０と口金７０との間の電気的絶縁を確保している。

［回路基板４１の組立て手順］
図３に示すように回路基板４１の上方の端部には２つの板状の凸部４１ｄが設けられている。凸部４１ｄのうち、複数の電子部品４２，４３が実装されている主面と反対側の主面４１ａ側には電気伝導性部材からなる電極パッド４１ｂが設けられている。本実施の形態で用いた電極パッド４１ｂの材質は、銅箔であるが、アルミ等を用いてもよい。電極パッド４１ｂは主面４１ａに配設される不図示の配線パターンと同じ工程で形成される。

基台２０の下面には凸部４１ｄが丁度、差込まれる２つの差込部である凹部２０ａが設けられている。
ここで、丁度、差込まれるためには、まず、凸部４１ｄと電極パッド４１ｂを合わせた厚みｗ２が凹部２０ａの幅ｗ１とほぼ等しいことが必要である。また、凸部４１ｄの長さｌ２と凹部２０ａの長さｌ１とがほぼ等しい、または、ｌ１の方がｌ２よりも大きいことも必要である。さらに、凸部４１ｄ同士のピッチＰ２と凹部２０ａ同士のピッチＰ１がほぼ等しいことも必要である。

本実施の形態では、ｗ２がｗ１とほぼ等しいので、組立時に基台２０の凹部２０ａに凸部４１ｄを単に差込むだけで、電極パッド４１ｂと基台２０とが接触することとなり、その結果、これらが電気的に接続されることになる。
また、ｗ２をｗ１より僅かに厚くしておき、凸部４１ｄを凹部２０ａに圧入することにしてもよい。これにより、電極パッド４１ｂと基台２０との接触の信頼性を高めることができる。

［回路ユニット４０の回路図の説明］
図４は回路ユニット４０の回路図を示したものである。回路ユニット４０における直流電源回路４０ａは、整流平滑回路４０ｂ、ハーフブリッジ型のコンバータ回路４０ｄ、整流平滑回路４０ｅを含む。
整流平滑回路４０ｂは交流電源ＡＣから供給される交流電圧を全波整流した後、直流電圧に平滑化する。ハーフブリッジ型のコンバータ回路４０ｄはこの直流電圧を一旦、高周波の交流電圧に変換する。コンバータ回路４０ｄ内のＱ１，Ｑ２がスイッチング素子であり、これらが約５０ｋＨｚの高周波でオンオフ動作をしている。そして、整流平滑回路４０ｅがこの交流電圧を発光モジュール１０の点灯用の直流電圧に再度、変換する。整流平滑回路４０ｅ内のダイオードＤ８〜Ｄ１１も約５０ｋＨｚの高周波で全波整流している。

電極パッド４１ｂは、直流電源回路４０ａの安定電位であるグラウンド４０ｃとキャパシタＣ７を介して電気的に接続されている。キャパシタＣ７の容量は２２００ｐＦである。グラウンド４０ｃは直流電源回路４０ａにおける整流平滑回路４０ｂの低電位側の出力端子である。その結果、基台２０は回路ユニット４０の直流電源回路４０ａのグラウンド４０ｃと電気的に接続される。

本実施の形態ではハーフブリッジ型のコンバータ回路４０ｄと整流平滑回路４０ｅとを用いたが、この構成に限定されるものではない。フルブリッジ方式、シングルフォワード方式、フライバック方式、プッシュプル方式、マグアンプ方式、降圧チョッパー方式、昇圧チョッパー方式、昇降圧チョッパー方式等、適宜選択可能である。
［ランプ１のノイズ低減効果］
図５はノイズ測定結果を示す図である。（ａ）は比較例として、基台２０と直流電源回路４０ａのグラウンド４０ｃとの接続がないものであり、（ｂ）は実施例１として、基台２０と直流電源回路４０ａのグラウンド４０ｃとをキャパシタＣ７を介して接続したものである。

図５（ａ），（ｂ）において、横軸は周波数［Ｈｚ］、縦軸はノイズレベル［ｄＢμＶ］である。
図５（ａ），（ｂ）の比較により、実施例１では、基台２０と直流電源回路４０ａのグラウンド４０ｃとをキャパシタＣ７を介して接続することで、主に３００ｋＨｚ〜１ＭＨｚ付近のノイズが低減されていることが分かる。

図６は、上記の比較例と実施例１に加えて、基台２０と直流電源回路４０ａのグラウンド４０ｃとをキャパシタを介さずに直接接続したものを実施例２としてノイズ量の測定を行った結果である。
図６からも分かるように、比較例と比べて実施例１および実施例２では１５０ｋＨｚ〜５００ｋＨｚおよび５００ｋＨｚ〜１ＭＨｚの両方の帯域において、ノイズ量が低減されている。

尚、実施例１のようにキャパシタを介して接続する場合には、直流成分が流れることはないので、万が一の感電防止の観点からはキャパシタＣ７を介して接続することがより好ましい。
［ノイズ低減のメカニズム］
次に、本実施の形態におけるランプ１でノイズが低減されるメカニズムについて考察した。

ここで、基台２０に生じるノイズについて、上述の直流電源回路４０ａの動作について説明しながら述べる。
上述したように、直流電源回路４０ａでは、コンバータ回路４０ｄにおいて、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２が交互にオンオフ動作を行うことにより、交流の二次電圧が誘起される。このとき、これら第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２は、約５０ｋＨｚでスイッチング動作を行う。従って、コンバータ回路４０ｄから整流平滑回路４０ｅに供給される電流の周波数は５０ｋＨｚとなる。

整流平滑回路４０ｅでは、ダイオードブリッジを構成する４つのダイオードが、コンバータ回路４０ｄから供給された５０ｋＨｚの電流でスイッチング動作する。その結果、整流平滑回路４０ｅにおいて、例えば周波数が３００ｋＨｚ〜７００ｋＨｚのノイズが発生する。
その結果、直流電源回路４０ａから発光モジュール１０に供給される所定の直流電圧には、周波数３００ｋＨｚ〜７００ｋＨｚのノイズが重畳されている。つまり、直流電源回路４０ａから発光モジュール１０へ直流電圧を供給するための出力線４０１ａ及び４０１ｂには、周波数３００ｋＨｚ〜７００ｋＨｚのノイズが重畳された電圧が供給される。

ここで、出力線４０１ａ及び出力線４０１ｂは周囲と静電結合している。具体的には、出力線４０１ａは、出力線４０１ａの近傍の金属部材である基台２０と静電容量Ｃ１０ａにより静電結合している。同様に、出力線４０１ｂは、出力線４０１ｂの近傍の金属部材である基台２０と静電容量Ｃ１０ｂを介して静電結合している。
その結果、出力線４０１ａ及び４０１ｂに生じるノイズが、静電容量Ｃ１０ａ及びＣ１０ｂを介して基台２０に伝搬する。

また、発光モジュール１０に供給される直流電圧にノイズが重畳されていることから、発光モジュール１０からもノイズが発生する。この発光モジュール１０で発生したノイズは、静電容量Ｃ９を介して基台２０へと伝搬する。
ところで、ランプ１で生じるノイズとしては、出力線４０１ａ及び４０１ｂから生じるノイズ以外に、直流電源回路４０ａ自体で生じるノイズが挙げられる。直流電源回路４０ａで生じるノイズとは、例えば、第１のスイッチング素子Ｑ１及び第２のスイッチング素子Ｑ２におけるスイッチング動作により生じる、例えば周波数５０ｋＨｚのノイズや、ダイオードＤ６及びＤ７で生じる、例えば周波数３００〜７００ｋＨｚのノイズである。上記のように発生したノイズは空間に放射され、金属製の基台２０に伝搬する。

しかし、本実施の形態では、基台２０と回路ユニット４０の直流電源回路４０ａにおけるグラウンド４０ｃとはキャパシタＣ７を介して接続されている。このため、基台２０に伝搬したノイズは回路ユニット４０の安定電位であるグラウンド４０ｃに帰還する。発生するノイズは高周波成分が多く、このような高周波成分にとってはキャパシタＣ７のインピーダンスは小さいので、ノイズはグラウンド４０ｃの方に伝搬する。ここで仮に、ノイズが基台２０からグラウンド４０ｃに帰還する経路がないとすると、図４においてＦで示した経路で対大地容量を介してランプ１外に放射される。しかし、本実施の形態ではグラウンド４０ｃに帰還する経路を設けているので、ランプ１外に放射されるノイズが低減する。これは基台が丁度、ノイズを静電シールドする機能を果たしていることになる。

本実施の形態ではキャパシタＣ７の容量としては２２００ｐＦとしたが、この値に限らず、例えば、２２０ｐＦ〜３３００ｐＦの範囲であれば上記と同様の効果が得られる。
［本実施の形態の優位性］
ノイズ対策としては本実施の形態のような方法の他に、基台２０とグラウンド４０ｃとをリード線で電気的に接続する方法も考えられる。

しかし、リード線で接続するにはリード線の両端をそれぞれ基台２０とグラウンド４０ｃに接続するための工程が増えて手間がかかる。また、基台２０はアルミニウム製であることが多く、リード線を半田で接続することはできない。半田の他に、リード線の先端にリングを付けて基台２０にねじ止めする方法も考えられるが、ねじ止めも手間がかかる。
その他の方法として、回路基板４１に弾性力を発揮する接触端子を設け、この接触端子で基台２０と回路ユニット４０のグラウンド４０ｃとを電気的に接続する方法も考えられる。しかし、基台２０は発光モジュールからの発熱で１００℃程度の高温になる。バネのような弾性体は温度上昇とともに弾性力が低下するので、基台２０とグラウンド４０ｃとの接触が外れてしまうおそれがあり、長期信頼性の点で劣る。

本実施の形態のランプ１によれば、基台２０に電極パッド４１ｂを単に差込むだけで基台２０と回路ユニット４０のグラウンド４０ｃとの電気的接続を行っているので、長期信頼性も高い上、組立工程も増やすことがなく、簡便な方法でノイズ対策が可能となる。
また、基台２０をプレス加工で作る場合には凹部２０ａの面積が小さい方が作りやすい。本実施の形態のランプ１では基台２０の凹部２０ａの面積は比較的小さいので、基台の製造上の観点からも本実施の形態はメリットがある。

そして、電極パッド４１ｂは主面４１ａに配設される不図示の配線パターンと同じ工程で形成されるので、凹部２０ａに接続するための部材を別途、用意する必要がないというメリットもある。
さらに、基台２０の内方に回路基板４１の一部が差込まれるので、回路基板４１上の部品配置スペースが制限されないというメリットもある。

≪変形例≫
上記した実施の形態は本発明の一形態であり、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で改変することができる。以下にそのような改変可能な例を示す。
尚、以下の変形例において、上述の実施の形態で用いた用語と同じ用語は符号が異なっていても、同じ機能を有しているものであるので、その詳しい説明は省略する。

［変形例１］
図７に示す変形例１では、基台１２０と回路基板１４１との連結態様を一部変更した例を示す。前の実施の形態では基台２０には２つの凹部を形成し、回路基板４１には２つの凸部を形成していたが、この変形例では凹部１２０ａも凸部１４１ｄも１つにしている。ただ、凹部１２０ａの長さとの関係で凸部１４１ｄは回路基板の１辺の両端を面取りしている。凸部１４１ｄのほぼ全長に亘って電極パッド１４１ｂが形成されている。

この結果、基台１２０に回路基板１４１を差込んだ場合、基台との接触面積が大きくなり、接触抵抗がその分減じるという特徴がある。
［変形例２］
図８に示す変形例２では、基台１２１の差込部が変形例１と異なり、その他の構成は変形例１と同じである。基台１２１の底面に２本の併走する凸部１２１ａ，１２１ａを基台１２１と一体に形成し、凸部１２１ａ，１２１ａの間の間隙を差込部としている。２つの凸部１２１ａ，１２１ａの間隔ｗ３は、凸部１４２ｄと電極パッド１４２ｂを合わせた厚みｗ４とほぼ等しく設定されている。これにより回路基板１４２の凸部１４２ｄが２つの凸部１２１ａ間に密嵌できる。

また、基台１２１から凸部１２１ａが突出しているので、回路基板１４２を差込む際に見やすく、差込みやすいという作業性の観点でのメリットもある。
［変形例３］
図９に示す変形例３では、基台１２２の差込部である凹部１２２ａと回路基板１４３の凸部１４３ｄの形状がこれまでと異なっている。つまり、図９に示すように凹部１２２ａ、凸部１４３ｄともに三角柱状に形成されている。

このような形状にすると回路基板１４３の差込み方向が一通りしかなく、誤って表裏反転して差込むことが防止される。
［変形例４］
図１０に示す変形例４では、変形例１と略同じ構成であるが、変形例１と異なり、回路基板１４４の上辺１４４ｄの両端が面取りされておらず、上辺全体が差込部１２３ａに差込まれる。電極パッド１４４ｂは上辺１４４ｄの全体に亘って形成されている。

この結果、基台１２３に回路基板１４４を差込んだ場合、基台との接触面積が変形例１よりもさらに大きくなり、接触抵抗がその分さらに減じるという特長がある。
［変形例５］
図１１に示す変形例５では、基台１２４の差込部が実施の形態と異なり、その他の構成は実施の形態と同じである。基台１２４と一体に形成された２組の２つの凸部１２４ａ，１２４ａの間の間隙が差込部の機能を果たす。

これにより、変形例２と同様、回路基板１４５を差込む際に見やすく、差込みやすいという作業性の観点でのメリットもある。
［変形例６〜９］
図１２（ａ）は変形例６に係る基台１２５を、図１２（ｂ）は変形例７に係る基台１２６を、図１２（ｃ）は変形例８に係る基台１２７を、図１２（ｄ）は変形例９に係る基台１２８を示す。基台における差込部としては、図１２（ａ）〜（ｄ）のような形状であってもよい。

［変形例１０］
図１３に示す変形例１０では、回路基板１４６において実装面である主面１４６ａ側の上方の端部に電気伝導性部材である金属ピン１４７が装着されている。変形例１０で用いた金属ピン１４７の材質は、銅であるが、ニッケル、アルミ等を用いてもよい。金属ピン１４７は回路ユニット４０のグラウンド４０ｃと電気的に接続されている。基台１２９の下面には金属ピン１４７が差込まれる１つの凹部１２９ａがある。

変形例１０では、回路基板１４６とは別部材の金属ピン１４７を用いているので、回路基板１４６の主面の向きはＹ−Ｚ面に平行な面内に制限されず、回路ホルダ５０内に収納される範囲内で任意に決められるというメリットがある。
［変形例１１］
図１４に示す変形例１１ではこれまでと異なり、回路基板１４８はランプ軸であるＺ軸方向に対して直交する面に平行に設置されている。回路基板１４８において実装面と反対側である主面１４８ａ側に金属ピン１４９が装着されている。

変形例１１でも変形例１０と同様、回路基板１４８の主面の向きを回路ホルダ５０内に収納される範囲内で任意に決められるというメリットがある。
［変形例１２］
図１５は直管型ランプ２００に適用した例を示す図である。図１５（ｂ）の断面図に示すように直管型ランプ２００は、発光モジュール２０９、基台２０２、回路ユニット２０５、ヒートシンク２１０、樹脂製の管２０１を備える。

図１５に示すように変形例１２では回路基板２０３はＺ軸方向に対して直交する面に平行に設置されている。回路基板２０３において実装面と反対側である主面２０３ａ側に金属ピン２０６が装着されている。
変形例１２でも変形例１０と同様、回路基板２０３の主面の向きをヒートシンク２１０内に収納される範囲内で任意に決められるというメリットがある。

［変形例１３］
図１６および図１７はライトエンジン３００に適用した例を示す図である。ライトエンジン３００は熱伝導シート３０１、基台３０２、回路ユニット３０５、充填部材３０７、実装基板３０８、筐体３０９、固定用ねじ３１０、反射鏡３１１、透光性カバー３１２を備える。実装基板３０８には半導体発光素子を含む発光モジュール（不図示）が実装されている。

図１７に示すように変形例１３では回路基板３０３はＺ軸方向に対して直交する面に平行に設置されている。回路基板３０３において実装面と反対側である主面３０３ａ側に２本の金属ピン３０６が装着されている。
変形例１３では２本の金属ピンを用いているので、基台３０２とグラウンドとの接続をより信頼性の高いものにすることができる。

［変形例１４］
図１８は、変形例１４に係るランプ４００を示す縦断面図である。ランプ４００は、半導体発光素子の照射角の狭さを補って、良好な配光特性を実現することが可能なランプである。図１８において、実施の形態におけるランプ１と同様の構成については同符号を付しており、以降説明を省略する。

変形例１４に係るランプ４００の主な特徴は、ランプ１の構成に加え、さらに、光散乱部材４１００と反射部材４２００とを備える点である。
発光モジュール４１０は、実装基板４１１、不図示の複数の半導体発光素子、半導体発光素子を個別に覆う複数の封止部材４１３を含む。実装基板４１１は円板状であり、その外周部には、複数の半導体発光素子および複数の封止部材４１３が円環状に等間隔に配置されている。

基台４２０は略円板状であり、上面４２１に発光モジュール４１０を載置する。基台４２０の下面４２３には、回路基板４１の端部が差込まれる差込部（凹部）４２０ａが形成されている。そして組立時に凹部４２０ａに回路基板４１の凸部４１ｄを単に差込むだけで、電極パッド４１ｂと基台４２０とが接触して、これらが電気的に接続される。
光散乱部材４１００は、略円筒状の第１部位４１０１と、第１部位４１０１の上方に設けられた略円筒状の第２部位４１０２とからなる。第１部位４１０１および第２部位４１０２は、いずれも外径が下方から上方へ向けて漸次拡径しており、その拡径した部分の外周面が光散乱部材４１００の反射面４１０３，４１０４となっている。一方、光散乱部材４１００の内径は、上下方向全体に亘って均一に形成されている。また、光散乱部材４１００は、その中心軸が発光モジュール４１０の実装基板４１１と直交した状態で、３つのねじ４０１により、基台４２０に固定されている。

光散乱部材４１００は、平均粒子径１μｍ以下の透光性光散乱粒子が分散混入された透光性材料からなる。具体的には、ポリカーボネート等の樹脂材料、ガラス、セラミック等の透光性材料で形成された基体部分に、チタニア、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛等の透光性材料で形成された粒子部分が分散されてなるものである。この基体部分および粒子部分を構成する透光性材料は、それぞれ無色透明であることが好ましいが、これに限定されず、透光性を有していれば有色透明であっても良い。光散乱部材４１００の内部で効率良く光を散乱させるためには、粒子部分を構成する透光性材料は、基体部分を構成する透光性材料よりも、屈折率が高いほうが望ましい。

反射部材４２００は、円筒状に形成されており、光散乱部材４１００の空洞部４１０５に配置されている。反射部材４２００は、実装基板４１１の上方に配置された状態で、３つのねじ４０１により、基台４２０に固定されている。反射部材４２００は、金属材料から形成されている。金属材料としては、例えばＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｐｄ等の単一の金属元素からなる純金属、さらには、複数の金属元素あるいは金属元素と非金属元素とからなる合金等が挙げられる。なお、反射部材４２００を構成する材料としては、金属材料に限定されるものではなく、例えば、白色のポリカーボネート樹脂等の可視光域での光反射率の高い他の材料であってもよい。

光散乱部材４１００および反射部材４２００は、ランプ４００の配光角を広げる機能を有する。まず、各半導体発光素子から出射され反射面４１０３に入射した光は、その一部が反射面４１０３によって基台４２０の上面４２１を避けた斜め下方へ反射され、他の一部が第１部位４１０１を透過して第２部位４１０２または空洞部４１０５へ向かう。第１部位４１０１を透過した光のうち第２部位４１０２に向かう光は、反射面４１０４に入射し、その一部が反射面４１０４によって基台４２０の上面４２１を避けた斜め下方へ反射される。反射面４１０４に入射した光の他の一部は、第２部位４１０２を透過して上方へ向かう。

また、第１部位４１０１を透過して空洞部４１０５へ向かう光は、反射部材４２００の反射面４２０１に入射し、基台４２０の上面４２１を避けた斜め下方へ反射される。このような光散乱部材４１００および反射部材４２００の機能により、照射角が狭い半導体発光素子が用いられている場合であっても、ランプ４００の配光特性は良好である。
≪その他の事項≫
発光モジュールは、ＣＯＢ技術を用いて実装されたものに限定されず、例えばＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のものが実装基板に搭載されていてもよい。

また、発光素子は、ＬＥＤに限定されず、例えば、ＬＤ（レーザーダイオード）やＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）であってもよい。
本発明に係る照明装置は、上記実施の形態およびその変形例の部分的な構成を、適宜組み合わせてなる構成であってもよい。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることは可能である。本発明は、照明用途全般に広く利用可能である。

１ ランプ
１０ 発光モジュール
２０，１２０，１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６，１２７，１２８，
１２９，１３０，２０２，３０２ 基台
２０ａ，１２０ａ，１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａ，１２５ａ，１２６ａ，
１２７ａ，１２８ａ，１２９ａ，１３０ａ，２０２ａ，３０２ａ 差込部
４０ 回路ユニット
４０ａ 直流電源回路
４０ｂ 整流平滑回路
４０ｃ グラウンド
４１，１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６，１４８，２０３，３０３ 回路基板
４１ａ，１４１ａ，１４２ａ，１４３ａ，１４４ａ，１４５ａ，１４６ａ，１４８ａ，２０３ａ，３０３ａ 主面
４１ｂ，１４１ｂ，１４２ｂ，１４３ｂ，１４４ｂ，１４５ｂ，１４７，１４９，２０６，３０６ 電気伝導性部材

Claims (9)

1. 金属製の基台と、
   前記基台の一方の面に設けられた発光モジュールと、
   前記発光モジュールに直流電力を供給する直流電源回路が形成された回路基板を有する回路ユニットと、
   を備え、
   前記回路基板に前記直流電源回路のグラウンドと電気的に接続された電気伝導性部材が設けられ、
   前記基台の前記発光モジュールが設けられている部分とは異なる部分に前記電気伝導性部材が差込まれる差込部が設けられ、
   前記差込部に前記電気伝導性部材が差込まれることにより、前記基台が前記グラウンドに電気的に接続され、
   前記電気伝導性部材は、前記回路基板の主面の端部に設けられた電極パッドであり、
   前記差込部は、前記基台の他方の面に形成されていて、且つ、前記回路基板の前記電極パッドが設けられた前記端部が差込まれる凹部である
   ことを特徴とする照明装置。
2. 前記直流電源回路は整流平滑回路を有し、前記グラウンドは前記整流平滑回路の低電位側の出力端子であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記電気伝導性部材と前記出力端子とはキャパシタを介して接続されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記端部が前記差込部に差し込まれた状態において、前記電極パッドと前記凹部とは前記基台の一方の面と平行な一の方向を法線方向として接触している
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
5. さらに、筒状部を有し、当該筒状部内において、前記筒状部の内周面に形成されている溝部に前記回路基板における外縁の一部が差し込まれることより、前記回路基板の主面が筒軸方向に沿う姿勢で前記回路ユニットを保持するとともに、筒軸を中心とする前記回路基板の回転移動を規制するように前記回路ユニットを保持する電気絶縁性材料で構成された回路ホルダと、
   前記回路ホルダの外周面を覆い、筒軸方向の一端部において前記基台の外周縁を内嵌している熱伝導性材料で構成された筒状の筐体とを備えた
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の照明装置。
6. 前記回路ホルダは、前記電気伝導性部材が前記筒状部の筒軸方向の一端部より突出する姿勢に前記回路ユニットを保持し、
   前記筐体の筒軸方向の前記一端部は、前記筒状部の筒軸方向の一端部よりも筒軸方向に延出されることにより、前記回路ホルダと前記基台とは筒軸方向に離間している
   ことを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
7. 前記回路ホルダは、前記筒状部の内面と前記回路基板における外縁の一部とが当接することにより、筒軸方向において前記電気伝導性部材が前記差込部から抜ける方向の前記回路ユニットの移動を規制している
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の照明装置。
8. 前記筒状部は、前記基台側から筒軸方向に向けて配された、前記回路基板の一部を内包する大径部と前記大径部よりも縮径した小径部とを有し、
   前記回路基板における外縁の一部は前記小径部に筒軸方向に当接している
   ことを特徴とする請求項７に記載の照明装置。
9. 前記回路ユニットには、前記回路基板の主面に電子部品が実装されており、筒軸方向において前記電極パッドが位置する範囲には前記電子部品は実装されていない
   ことを特徴とする請求項５から８の何れか１項に記載の照明装置。

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