JP6115859B2 - 照明用光源および照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源としてＬＥＤ等の発光素子が用いられる照明用光源および当該照明用光源を備える照明装置に関する。

従来、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が用いられた円盤状または扁平状の照明用光源であるＬＥＤランプが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このようなＬＥＤランプは、一般的には、発光素子が設けられた基板と、基板を支持する支持台と、筐体とを備える。また、基板と支持台とは、接着材で接着されることが一般的である。

米国特許出願公開第２０１２／０２３６５３２号明細書

上記のようなＬＥＤランプでは、組み立て工程において、接着材を乾燥させるための時間を設ける必要がある。このため、ＬＥＤランプの組み立てに時間がかかることが課題である。また、接着材が熱抵抗となり、基板の放熱性が阻害される場合がある。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、組み立て時間が短く、放熱性が高い照明用光源、および、当該照明用光源を備える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照明用光源は、開口部を有し、照明器具に取り付けられる支持台と、発光素子が設けられる第１主面、前記第１主面の反対側の面である第２主面、および、前記開口部の内周面によって支持される端部を有する基板とを備え、前記第２主面は、前記支持台の前記照明器具に取り付けられる面である取り付け面と面一または前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出している。

また、前記基板の前記端部は、テーパ形状であり、当該テーパ形状に対応するテーパ形状の前記開口部の内周面と当接し、前記開口部の内周面によって支持されてもよい。

また、前記基板の前記端部は、階段形状であり、当該階段形状に対応する階段形状の前記開口部の内周面と当接し、前記開口部の内周面によって支持されてもよい。

また、さらに、前記基板の前記第１主面を支持する保持部材を備え、前記基板の前記端部は、前記第２主面側から前記開口部の内周面によって支持されてもよい。

また、前記保持部材は、さらに、前記基板を当該基板の前記第１主面側から押圧し、前記保持部材によって押圧された前記基板の前記第２主面は、前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出し、前記支持台が前記照明器具に取り付けられた場合、前記基板の前記第２主面は、前記取り付け面と面一となり、前記保持部材によって前記照明器具に押し当てられてもよい。

また、さらに、前記基板の前記第１主面のうち発光素子が設けられない領域の少なくとも一部を覆う筐体を備え、前記保持部材は、前記筐体と一体として形成されてもよい。

また、前記保持部材は、前記支持台と一体として形成されてもよい。

また、前記筐体と前記支持台とは、前記筐体または前記支持台に設けられた爪部によって係合してもよい。

また、本発明の一態様に係る照明装置は、上記いずれかの態様の照明用光源と、前記照明器具とを備える。

本発明によれば、組み立て時間が短く、放熱性が高い照明用光源、および、当該照明用光源を備える照明装置を提供することができる。

実施の形態１に係るＬＥＤユニットを前方から見た外観斜視図 実施の形態１に係るＬＥＤユニットを後方から見た外観斜視図 実施の形態１に係るＬＥＤユニットの分解斜視図 従来のＬＥＤユニットの模式断面図 実施の形態１に係るＬＥＤユニットの模式断面図 沿面距離を説明するための図 第２主面が取り付け面よりも照明器具側に突出する構成のＬＥＤユニットの模式断面図 基板の端部が階段形状であるＬＥＤユニットの模式断面図 基板の端部が図４とは異なるテーパ形状のＬＥＤユニットの模式断面図 実施の形態２に係る照明装置の構成概要を示す断面図

以下、本発明の実施の形態に係る照明用光源および照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

また、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および接続形態などは、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、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。

以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、ＬＥＤユニット（ＬＥＤランプ）について説明する。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係るＬＥＤユニットの概略構成について、図１Ａ、図１Ｂ、及び図２を参照して説明する。

図１Ａ、図１Ｂは、実施の形態１に係るＬＥＤユニットの外観斜視図である。

図２は、実施の形態１に係るＬＥＤユニットの分解斜視図である。

なお、図１Ａ、図１Ｂ、および図２では、ＬＥＤユニット１から光を取り出す側（以下、光照射側という）が上側となるように図示されている。以下、光照射側を前側（前方）、光照射側と反対側を後側（後方）、前後方向に交差する方向を側方として説明を行う。

つまり、ＬＥＤユニット１における前後方向とは、本実施の形態におけるＺ軸に平行な方向であり、ＬＥＤユニット１における側方とは、本実施の形態におけるＸＹ平面に平行な方向である。

図１Ａ、図１Ｂ、および図２に示されるように、ＬＥＤユニット１は、全体形状が円形で扁平状の照明用光源である。ＬＥＤユニット１は、図１Ａに示されるような照明器具１１０に取り付けられて光を照射する装置である。

具体的には、ＬＥＤユニット１は、例えば外径が３０ｍｍ〜１５０ｍｍ、高さが１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度のＬＥＤランプである。

本実施の形態におけるＬＥＤユニット１は、筐体１０および支持台４０（台座）を有する本体部５と、基板２０とを備えている。

筐体１０は、ＬＥＤユニット１の光照射側（前方）に配置された、外形が円盤状の筐体である。筐体１０は、前部および後部に開口部を有し、後部で支持台４０と接続されている。

また、筐体１０と支持台４０との間に基板２０が配置されている。つまり、筐体１０は、支持台４０とで基板２０を前後方向に挟み込むように配置されている。なお、本実施の形態では、支持台４０と筐体１０とにより本体部５が構成されている。

ＬＥＤユニット１では、筐体１０の前部に設けられた開口部からは、基板２０上に設けられた発光部２１が露出する。筐体１０のうち、発光部２１の周縁部分は、保持部１９（保持部材）である。すなわち、保持部１９は、筐体１０の前部に設けられた開口部を形成する。保持部１９は、基板２０を前方側から支持し、基板２０を開口部３５に嵌め込んだ状態で保持する。

筐体１０は、例えばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの絶縁性を有する合成樹脂からなる樹脂筐体で構成される。

また、本体部５は、挿通孔２２ａおよび２２ｂと、２つの解除孔１５とを備える。

挿通孔２２ａおよび２２ｂのそれぞれは、本体部５の外部から内部に導電部材の端部を挿通させる孔であり、本実施の形態では、筐体１０の側面１０ｂに設けられている。

本実施の形態では、照明器具から延設されたリード線１２２ａの端部が挿通孔２２ａに挿通され、同じく照明器具から延設されたリード線１２２ｂの端部が挿通孔２２ｂに挿通される。

なお、リード線１２２ａおよび１２２ｂのそれぞれは、導電部材の一例である。リード線１２２ａおよび１２２ｂの一方は、照明器具が有する電源回路のプラス側出力端子に接続されており、他方は、当該電源回路のマイナス側出力端子に接続されている。

また、リード線１２２ａおよび１２２ｂそれぞれの端部は、絶縁被覆のない電線（単線または半田あげされたより線）であり、例えば外径が０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度である。

リード線１２２ａおよび１２２ｂそれぞれの端部は、筐体１０の内部に配置されたリード線保持部（図示せず）に着脱可能に保持される。

解除孔１５は、マイナスドライバの先端等が挿入されることで、リード線保持部によるリード線１２２ａ（１２２ｂ）の端部の保持を解除するために設けられた孔である。

本体部５はさらに、筐体１０の前側の面である前面１０ａから陥凹状に設けられた凹部１２および１３を有する。凹部１２（１３）の底面には、ＬＥＤユニット１の照明器具への取り付けのための取付部材（例えばネジ）が貫通する取付孔１２ａ（１３ａ）が形成されている。

例えば、図１Ａに示すように、ＬＥＤユニット１は、筐体１０において３つの凹部１２よりも内側に配置された２つの凹部１３それぞれの取付孔１３ａを用いて照明器具１１０にネジ止めされる。ＬＥＤユニット１は、筐体１０の外周に沿って配置された３つの凹部１２それぞれの取付孔１２ａを用いて照明器具にネジ止めされてもよい。いずれの場合も、各ネジの頭部は凹部１２または１３の内方に収容される。

つまり、３つの凹部１２（取付孔１２ａ）および２つの凹部１３（取付孔１３ａ）は、ＬＥＤユニット１を３点止めおよび２点止めの両方に対応させるために設けられており、本体部５は、いずれか一方を有していればよい。

基板２０は、１以上の、半導体発光素子等の発光素子が設けられた基板である。基板２０は、例えば、矩形の平板状の基板であり、発光素子が設けられる第１主面（表面）と、第１主面と反対側の面であって、支持台４０に接続される第２主面（裏面）とを有している。なお、本実施の形態では、基板２０の４つの辺にそれぞれ対応する端部（側面、端面）は、テーパ形状である。

また、基板２０は、熱伝導性が高い材料で構成することが好ましく、例えば、アルミナからなるアルミナ基板により構成される。

なお、基板２０としては、アルミナ基板以外に、窒化アルミニウム等のその他のセラミック基板、アルミ、銅等の金属基板、樹脂基板、あるいは、金属と樹脂との積層構造を有するようなメタルベース基板等を用いてもかまわない。また、基板２０は、無機フィラーを含有する高熱伝導樹脂であってもよい。なお、基板２０の形状は、円形であってもよいし、矩形以外の多角形であってもよい。

基板２０の第１主面には、前方に光を発する１以上の発光素子を有する発光部２１が設けられている。

具体的には、発光部２１は、基板２０に実装された１以上のＬＥＤチップ２１ａと、封止部材２１ｂとを備えている。ＬＥＤチップ２１ａは、発光素子の一例であり、基板２０の第１主面上にダイボンディング等によって実装される。実施の形態１では、ＬＥＤチップ２１ａは、基板２０の短辺方向に略平行な４つの素子列をなすように複数個実装される。

なお、ＬＥＤチップ２１ａとしては、例えば、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの青色光を発光する青色ＬＥＤチップが用いられる。

封止部材２１ｂは、上記４つの素子列を覆うように、基板２０の短辺方向に略平行な直線状にそれぞれ設けられる。封止部材２１ｂとしては、ＬＥＤチップ２１ａを封止してＬＥＤチップ２１ａを保護するとともに、ＬＥＤチップ２１ａからの光を波長変換する蛍光体を含む樹脂で構成された蛍光体含有樹脂が例示される。

具体的には、封止部材２１ｂとして、例えば、ＬＥＤチップ２１ａ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、発光部２１（封止部材２１ｂ）からは、蛍光体粒子によって波長変換された黄色光と青色ＬＥＤチップからの青色光とによって白色光が放出される。

また、発光部２１の外径は、例えば５ｍｍ〜５０ｍｍであり、ＬＥＤユニット１が２０Ｗ型のＬＥＤランプの場合には、発光部２１の外径は、例えば２０ｍｍである。

なお、本実施の形態では、丸型の発光部２１を例示したが、発光部２１の形状または構造は丸型のものに限定されない。例えば、発光部２１の形状として角型が採用されてもよい。

また、封止部材２１ｂによる複数のＬＥＤチップ２１ａの封止の態様に特に限定はない。封止部材２１ｂは、上述のようにＬＥＤチップ２１ａを素子列ごとに封止してもよく、マトリックス状に並べられたＬＥＤチップ２１ａを一括して封止してもよい。

また、図２に示されるように、基板２０の端部には、コネクタ２３ａおよび２３ｂが配置されている。コネクタ２３ａおよび２３ｂは、リード線１２２ａおよび１２２ｂの端部を保持するリード線保持部（図示せず）と、電線（図示せず）によって電気的に接続される。

つまり、発光部２１の各ＬＥＤチップ２１ａには、保持部およびコネクタ２３ａおよび２３ｂを介して、照明器具から電力が供給され、これにより、発光部２１が発光する。

なお、コネクタ２３ａおよび２３ｂの配置位置について特に限定はなく、基板２０のどこに配置されていてもかまわない。また、基板２０がコネクタ２３ａおよび２３ｂを備えなくてもよく、例えば、リード線保持部と接続された電線が、基板２０に半田付けされていてもよい。

支持台４０は、基板２０が取り付けられる台座である。支持台４０には、開口部３５が設けられる。開口部３５の形状は、基板２０の形状に対応した矩形である。開口部３５には、基板２０が嵌め込まれる。図１Ｂに示されるように、ＬＥＤユニット１の後部においては、基板２０の第２主面は、支持台４０の取り付け面３４と面一である。なお、支持台４０と、基板２０との位置関係の詳細については、後述する。

また、支持台４０には、爪部１８ａおよび１８ｂが設けられる。爪部１８ａおよび１８ｂは、可撓嵌合片状の爪であり、これらに対応して筐体１０に設けられた嵌合部（図示せず）と嵌合することによって、筐体１０と支持台４０とを保持する。これにより、ネジ等を用いることなく簡単に筐体１０と支持台４０とが保持されるため、ＬＥＤユニット１の組み立て時間が短縮される利点がある。

なお、筐体１０と、支持台４０とを保持する構成は、このような構成に限定されず、爪部が筐体１０に設けられ、これらに対応する嵌合部が支持台に設けられる構成であってもよい。また、筐体１０と、支持台４０とがネジ止めされる構成であってもよい。また、本実施の形態では、爪部１８ａおよび１８ｂは、支持台４０と一体として形成されるが、支持台４０とは別部材として構成され、支持台４０に取り付けられる構成であってもよい。また上記の構成が組み合わされてもよい。

支持台４０の素材は、典型的には、樹脂またはアルミニウムである。ここで、支持台４０の素材として、アルミニウムなどの熱伝導性が高い材料を採用した場合、支持台４０は、基板２０の支持台４０を介しての放熱性を高めることができる。また、支持台４０は、無機フィラーを含有する高熱伝導樹脂であってもよい。

また、支持台４０の後面には、熱を照明器具側に逃がすための熱伝導部材が配置されていてもよい。熱伝導部材としては、例えば、シリコンシートまたはアクリルシートなどのゴムまたは樹脂製のシートや、グリスなど液状の部材などが考えられる。

次に、ＬＥＤユニット１の特徴構成について従来例と比較しながら説明する。

図３は、従来のＬＥＤユニット１ａの模式断面図である。図４は、ＬＥＤユニット１の模式断面図である。なお、図４は、ＬＥＤユニット１を図１Ａに示されるＸ−Ｘ’線を通り基板２０ａに垂直な平面で切断した場合の模式断面図であり、図３は、これに相当する従来のＬＥＤユニット１ａの模式断面図である。

図３に示されるように、従来のＬＥＤユニット１ａでは、基板２０ａと、支持台４０ａとが接着材２２によって接着されている。このような場合、組み立て工程において、接着材２２を乾燥させるための時間を設ける必要がある。このため、ＬＥＤユニット１ａでは、組み立てに時間がかかることが課題である。

また、ＬＥＤユニット１ａが照明器具１１０に取り付けられた照明装置は、基板２０ａと支持台４０ａとの接合面、および支持台４０ａと照明器具１１０との接合面の２つの接合面を有する構成となる。したがって、発光部２１の発光により発光する熱を基板２０ａから照明器具１１０へ逃がす（伝熱する）上で、これらの接合面（界面）が熱抵抗となることが課題である。また、さらに、接着材２２自体が熱抵抗となる場合もある。

そこで、図４に示されるように、ＬＥＤユニット１では、基板２０は、基板２０の端部２５ａおよび２５ｂが開口部３５の内周面３５ａおよび３５ｂにそれぞれ係止した状態で開口部３５に嵌め込まれることが特徴である。すなわち、端部２５ａおよび２５ｂが、開口部３５の内周面３５ａおよび３５ｂによって支持されることが特徴である。

このように、ＬＥＤユニット１では、基板２０と支持台４０とは接着材を用いることなく簡単に接続されるため、ＬＥＤユニット１の組み立て時間は、ＬＥＤユニット１ａに比べて短縮される。また、接着材分のコストも低減される。

さらに、ＬＥＤユニット１では、基板２０の第２主面２４は、支持台の照明器具１１０に取り付けられる面である取り付け面３４と面一となるように構成されている。なお、ここでの面一とは、第２主面２４によって規定される平面と、取り付け面３４によって規定される平面とが、ＬＥＤユニット１の組み立てばらつきや、基板２０および支持台４０の寸法の公差等を考慮した上で実質的に同一平面となることを意味する。第２主面２４によって規定される平面と、取り付け面３４によって規定される平面とが、完全に同一平面となることを意味するわけではない。

これにより、基板２０は、第２主面２４において照明器具１１０と直接面接触するため、基板２０と、照明器具１１０との間の熱抵抗が低減される。よって、発光部２１の発光により発光する熱を基板２０から照明器具１１０へ効率的に逃がすことができ、ＬＥＤユニット１の放熱性は、高められる。基板２０の温度上昇は、基板２０上の発光部２１の輝度斑および輝度低下の一因となる。このため、基板２０を照明器具１１０に直接接触させ、放熱性を高める構成は有用である。

以下、図４を用いて、ＬＥＤユニット１の特徴構成についてより詳細に説明する。

端部２５ａは、基板２０の一方の長辺に対応する端部であり、端部２５ｂは、基板２０の他方の長辺に対応する端部である。図４に示されるように、端部２５ａおよび２５ｂのテーパ形状は、前方（光照射側）から後方に向かうにつれて基板２０の短辺方向（図４のＹ方向）の幅が小さくなるような対称的なテーパ角度のテーパ形状である。

内周面３５ａおよび３５ｂは、開口部３５（開口）を形成する内周面である。内周面３５ａおよび３５ｂのテーパ形状は、端部２５ａおよび２５ｂにそれぞれ対応するテーパ形状である。

具体的には、内周面３５ａおよび３５ｂのテーパ形状は、前方から後方に向かうにつれて開口部３５の図４のＹ方向における開口径が小さくなるようなテーパ形状である。

なお、本実施の形態では、図４に示されるように、内周面３５ａのテーパ角度と、端部２５ａのテーパ角度とは略同一であり、端部２５ａは、内周面３５ａと当接して支持される。また、内周面３５ｂのテーパ角度と、端部２５ｂのテーパ角度とは、略同一であり、端部２５ｂは、内周面３５ｂと当接して支持される。

以上のような構成により、端部２５ａは、内周面３５ａに係止し、端部２５ｂは、内周面３５ｂに係止する。よって、支持台４０および基板２０を、光照射側を上方として置いた場合に、基板２０が脱落しない。このような構成は、ＬＥＤユニット１の組み立て時に基板２０を保持する治具等が不要であるという利点がある。また、端部２５ａおよび２５ｂと、内周面３５ａおよび３５ｂとをそれぞれ当接させることで、基板２０の支持台４０を介しての放熱性を高めることができる。

また、基板２０は、筐体１０の一部である保持部１９によって、開口部３５に嵌めこまれた状態で保持されている。ここで、開口部３５に基板２０が嵌め込まれた状態とは、基板２０の少なくとも一部が支持台４０の開口部３５内に位置することを意味する。

具体的には、保持部１９は、基板２０を基板２０の第１主面側（光照射側）から支持し、基板２０の光出射側への移動を制限している。

一方、上述のように、基板２０の端部２５ａおよび２５ｂは、第２主面２４側から開口部の内周面３５ａおよび３５ｂによって支持される。すなわち、基板２０は、支持台４０と保持部１９が設けられた筐体１０とによって挟まれて固定されている。なお、上述のように、筐体１０と支持台４０とは、支持台４０に設けられた爪部１８ａおよび１８ｂによって固定される。

以上のような構成により、組み立て時間が短縮され、放熱性が高いＬＥＤユニット１が実現される。なお、図示しないが、基板２０の２つの短辺に対応する端部についても端部２５ａおよび２５ｂと同様にテーパ形状に構成されており、これら２つの端部に対応する内周面についても内周面３５ａおよび３５ｂと同様にテーパ形状に構成されている。

なお、このように基板２０の端部をテーパ形状にすることは、照明器具１１０から基板２０の第１主面の端までの沿面距離（絶縁距離）を増加させる効果もある。

図５は、沿面距離を説明するための図である。

図５に示されるように、従来の基板２０ａでは、照明器具１１０から基板２０の第１主面の端までの沿面距離は、基板２０ａの厚みに相当する距離Ｌ１である。

これに対し、端部がテーパ形状の基板２０では、基板２０の厚みが同一であるとした場合、照明器具１１０が取り付けられる第２主面２４の端から基板２０の第１主面の端までの距離は、距離Ｌ１よりも長い距離Ｌ２となる。具体的には、テーパ角度が４５度の場合、Ｌ２＝√２×Ｌ１となる。すなわち、基板２０では、従来の基板２０ａよりも沿面距離が延長される。

なお、上記の説明では、第２主面２４は、取り付け面３４と面一となるように構成されているが、第２主面２４は、取り付け面３４よりも照明器具１１０側に突出していてもよい。

図６は、第２主面が、取り付け面よりも照明器具１１０側に突出する構成のＬＥＤユニットの模式断面図である。なお、図６においては、基板２０ｂのみが、図４に示される構成と異なる。基板２０ｂは、長辺方向（図のＸ方向）の幅および短辺方向（図のＹ方向）の幅が基板２０よりもやや短い。

図６の（ａ）は、照明器具１１０に取り付けられる前のＬＥＤユニット１ｂを示す図である。図６の（ａ）の状態においては、基板２０ｂは第１主面が保持部１９によって押圧されて支持されている。基板２０ｂの端部２８ａおよび２８ｂは、内周面３５ａおよび３５ｂによってそれぞれ第２主面２４ｂ側から支持されている。

図６の（ａ）の状態において、基板２０ｂを第２主面２４ｂ側から押した場合、保持部１９のたわみ（筐体１０のたわみ）によって、第２主面２４ｂが押されている間は、基板２０ｂが光照射側に移動する。つまり、いわゆる遊びがある構成となっている。

したがって、図６の（ｂ）に示されるように、ＬＥＤユニット１ｂが照明器具１１０に取り付けられた場合、基板２０ｂの第２主面２４ｂは、取り付け面３４と面一となり、保持部１９によって照明器具１１０に押し当てられる。

これにより、ＬＥＤユニット１ｂの第２主面２４ｂを照明器具１１０に密着させることができ、ＬＥＤユニット１ｂの放熱性をさらに高めることができる。

なお、図６では、一例として、基板２０ｂの長辺方向の幅および短辺方向の幅を小さくすることによって上記のような第２主面２４ｂを押し当てる構成を実現したが、例えば、開口部３５の径を大きくするなど、他の方法によっても上記構成は実現可能である。

例えば、保持部１９と、基板２０ｂと間に弾性部材を設け、当該弾性部材の弾性を用いて第２主面２４ｂを押し当てる構成が実現されてもよい。また、保持部１９を薄く成型するなどして保持部１９自体の弾性を高め、保持部１９自体の弾性を用いて第２主面２４ｂを押し当てる構成が実現されてもよい。この場合の弾性部材は、例えば、コイルバネ、板バネなどである。

以上、実施の形態１に係るＬＥＤユニット１および１ｂについて説明した。実施の形態１に係るＬＥＤユニット１および１ｂでは、組み立て時間が短縮され、放熱性が高められている。また、ＬＥＤユニット１および１ｂは、従来の接着材を用いた構成よりも、安価に製造することが可能である。

（変形例）
本発明は、実施の形態１に限定されない。

実施の形態１では、基板の端部がテーパ形状である例について説明したが、端部の形状はこのような形状に限定されない。例えば、基板の端部は、階段形状であってもよい。

図７は、基板の端部が階段形状であるＬＥＤユニット１ｃの模式断面図である。なお、図７においては、基板２０ｃの端部の形状と、支持台４０ｃの開口部３５の内周面の形状とが図４に示される構成と異なるものとする。

基板２０ｃの端部２６ａおよび端部２６ｂは、階段形状である。内周面３６ａは、端部２６ａの階段形状に対応する階段形状であり、内周面３６ｂは、端部２６ｂの階段形状に対応する階段形状である。端部２６ａは、内周面３６ａと当接し、内周面３６ａによって第２主面２４ｃ側から支持される。端部２６ｂは、内周面３６ｂと当接し、内周面３６ｂによって第２主面２４ｃ側から支持される。

また、実施の形態１では、基板２０のそれぞれの辺に対応する４つの端部は、開口部３５の内周面によって支持されるが、４つの端部の全てが開口部３５の内周面によって支持される必要はない。上記のような基板が矩形である場合は、少なくとも対向する２辺に対応する端部のそれぞれが、開口部３５の内周面によって支持されれば、基板を開口部に嵌め込み、かつ嵌め込んだ状態に保持することが可能である。また、基板が円形である場合、端部の少なくとも一部が、開口部の内周面によって支持されればよい。

また、基板が矩形である場合、端部の形状は、４つの端部全てにおいて同一の形状でなくてもよい。例えば、長辺に対応する端部と、短辺に対応する端部とでテーパ角の方向を変えてもよい。

図８は、基板の端部が図４とは異なるテーパ形状のＬＥＤユニット１ｄの模式断面図である。なお、図８においては、基板２０ｄの端部の形状と、支持台４０ｄの開口部３５の内周面の形状とが図４に示される構成と異なるものとする。

図８に示されるように、端部２７ａは、基板２０ｄの一方の長辺に対応する端部であり、端部２７ｂは、基板２０ｄの他方の長辺に対応する端部である。図８に示されるように、端部２７ａおよび２７ｂのテーパ形状は、前方（光照射側）から後方に向かうにつれて基板２０の短辺方向（図８のＹ方向）の幅が大きくなるような対称的なテーパ角度のテーパ形状である。また、内周面３７ａおよび３７ｂはそれぞれ、これらに対応する形状である。したがって、端部２７ａは、内周面３７ａによって第１主面側から支持され、端部２７ｂは、内周面３７ｂによって第１主面側から支持される。

一方で、基板２０ｄの２つの短辺に対応する２つの端部のテーパ形状は、実施の形態１で説明したように、前方（光照射側）から後方に向かうにつれて基板２０の長辺方向（図８のＸ方向）の幅が小さくなるような対称的なテーパ角度のテーパ形状である。また、上記２つの端部に対応する２つの内周面はそれぞれ、上記２つの端部に対応するテーパ形状である。

よって上記２つの端部は、これらにそれぞれ対応する内周面によって第２主面２４ｄ側から支持される。よって、基板２０ｄは、開口部に嵌めこまれた状態で保持される。

このような構成では、保持部なしでも、基板２０ｄの移動を規制できる利点がある。なお、このような構成では、基板２０ｄを開口部に嵌め込みにくいため、一つの支持台４０ｄを二つの部品から構成する（一つの支持台４０ｄを分割可能な構成とする）などして、基板２０ｄを開口部３５に嵌め込むことが望ましい。

また、実施の形態１では、保持部材である保持部が筐体と一体として形成されたが、上述のように保持部材は、必須の構成要素ではない。また、保持部材は、支持台と一体として形成され、基板の端部を第１主面側または第２主面側から支持する保持部として実現されてもよいし、筐体および支持台とは別個の部材として実現されてもよい。別個に設けられる保持部材には、板バネなどの弾性部材等を適用することも可能である。

また、実施の形態１では、端部２５ａおよび端部２５ｂは、内周面３５ａおよび３５ｂとそれぞれ当接して支持されたが、端部と内周面とは、少なくとも一部が直接接触し、内周面が端部を支持する構成であればよい。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る照明装置１００について、説明する。

図９は、実施の形態２に係る照明装置１００の構成概要を示す断面図である。

なお、本実施の形態に係る照明装置１００は、上記実施の形態１に係るＬＥＤユニット１を備えているが、照明装置１００は、ＬＥＤユニット１に代えて、ＬＥＤユニット１ｂ、１ｃ、または１ｄが備えられてもよい。

図９に示すように、照明装置１００は、例えば天井板２００に取り付けられたダウンライトである。照明装置１００は、照明器具１１０と、上記実施の形態１に係るＬＥＤユニット１とを備える。

照明器具１１０は、照明器具１１０に取り付けられたＬＥＤユニット１に給電を行うための器具である。照明器具１１０は、ＬＥＤユニット１を覆うように設けられた器具本体１１０ａと、ＬＥＤユニット１に電力を供給する電源回路２２０とを備えている。

器具本体１１０ａは、放熱部１１０ｂと反射部１１０ｃとを有しており、電源回路２２０は、リード線２２０ａおよび２２０ｂを有している。

放熱部１１０ｂは、ＬＥＤユニット１から伝達される熱を放熱する。放熱部１１０ｂは、内部に電源回路２２０を収容し、また、前面部（図９における下面部）には、ＬＥＤユニット１が固定されている。

例えば、ＬＥＤユニット１が有する３つの凹部１２のそれぞれに配置された取付孔１２ａを貫通するネジ２５０によって、ＬＥＤユニット１が放熱部１１０ｂの下面部に固定される。

ここで、放熱部１１０ｂの形状は、放熱に適した形状であれば特に限定されないが、例えば外周に放射状にフィンが形成されたような形状が考えられる。また、放熱部１１０ｂは、アルミニウムなどの熱伝導性が高い材料で構成することが好ましい。

反射部１１０ｃは、前部（下部）に円形の開口が形成された略カップ形状であって、ＬＥＤユニット１の側方を囲うように構成されている。具体的には、反射部１１０ｃは、放熱部１１０ｂの下面部の周縁から下方に向かって内径が漸次拡大するように形成された円筒形状の部位である。

つまり、反射部１１０ｃは、光照射側に開口を有し、ＬＥＤユニット１からの光を反射するように構成されている。例えば、反射部１１０ｃは、絶縁性を有する白色の合成樹脂によって構成されている。なお、反射率を向上させるために、反射部１１０ｃの内面に反射膜をコーティングしてもかまわない。なお、反射部１１０ｃは、合成樹脂製のものに限定されず、金属板をプレス加工して形成されたような金属製の反射板を用いてもよい。

電源回路２２０は、ＬＥＤユニット１に対して直流電力を供給するための部材である。つまり、電源回路２２０には、交流電力を直流電力に変換するための回路素子（電子部品）などが配置されている。

電源回路２２０は、交流電力を受電して、直流電力に変換し、リード線２２０ａおよび２２０ｂを介して、当該直流電力をＬＥＤユニット１に供給する。

具体的には、リード線２２０ａおよび２２０ｂは、コネクタ２２１および２２２を介して、リード線１２２ａおよび１２２ｂと接続されている。これにおより、ＬＥＤユニット１は、リード線１２２ａおよび１２２ｂを介して、電源回路２２０から供給される直流電力を受け取ることができる。

なお、ＬＥＤユニット１の調光を行うための電子部品等が電源回路２２０に配置されていることで、照明器具１１０が、ＬＥＤユニット１を調光可能な器具として実現されていてもよい。

また、照明器具１１０に取り付けられるＬＥＤユニット１が交流から直流への変換を行う電源回路を内蔵している場合、照明装置１００は、電源回路２２０を備えなくてもよい。

以上のように、実施の形態２に係る照明装置１００によれば、上記実施の形態１に係るＬＥＤユニット１を備えているため、上記実施の形態１と同様の効果を奏する。すなわち、組み立て時間が短く、放熱性が高い照明用光源を備える照明装置１００が実現される。この効果は、照明装置１００に、実施の形態１ならびにその変形例で説明した各種変形を施しても同様に発揮される。

（その他）
以上、本発明に係るＬＥＤユニットおよび照明装置について、実施の形態１、その変形例、ならびに実施の形態２に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態および変形例に限定されるものではない。

例えば、実施の形態１において、発光部２１は基板２０上に１以上のＬＥＤチップ２１ａを直接実装したＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の構成としたが、これに限らない。

例えば、発光部２１が有する発光素子として、樹脂成型されたキャビティの中にＬＥＤチップ２１ａを実装して当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を封入したパッケージ型のＬＥＤ素子が採用されてもよい。つまり、発光部２１として、このＬＥＤ素子を基板上に１以上実装することで構成された表面実装型（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）の発光部が採用されてもよい。

また、上記の実施の形態１では、発光部２１は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体およ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かまわない。

また、発光部２１は、青色以外の色を発光するＬＥＤを用いてもかまわない。例えば、ＬＥＤとして紫外線発光のＬＥＤチップを用いる場合、蛍光体粒子としては、三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。さらに、蛍光体粒子以外の波長変換材を用いてもよく、例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。

また、上記の実施の形態１では、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）または無機ＥＬ等の発光素子を用いてもよい。

その他、各実施の形態およ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、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態および変形例における構成要素およ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、１ｃ、１ｄ ＬＥＤユニット
５ 本体部
１０ 筐体
１０ａ 前面
１０ｂ 側面
１２、１３ 凹部
１２ａ、１３ａ 取付孔
１５ 解除孔
１８ａ、１８ｂ 爪部
１９ 保持部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 基板
２１ 発光部
２１ａ ＬＥＤチップ（発光素子）
２１ｂ 封止部材
２２ 接着材
２２ａ、２２ｂ 挿通孔
２３ａ、２３ｂ、２２１、２２２ コネクタ
２４、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ 第２主面
２５ａ、２５ｂ、２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ 端部
３４ 取り付け面
３５ａ、３５ｂ、３６ａ、３６ｂ、３７ａ、３７ｂ 内周面
３５ 開口部
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ 支持台
１００ 照明装置
１１０ 照明器具
１１０ａ 器具本体
１１０ｂ 放熱部
１１０ｃ 反射部
１２２ａ、１２２ｂ、２２０ａ、２２０ｂ リード線
２００ 天井板
２２０ 電源回路
２５０ ネジ

Claims (8)

1. 開口部を有し、照明器具に取り付けられる支持台と、
   発光素子が設けられる第１主面、前記第１主面の反対側の面である第２主面、および、前記第２主面側から前記開口部の内周面によって支持される端部を有する基板と、
   前記基板の前記第１主面のうち前記発光素子が設けられない領域の少なくとも一部を覆う筐体と、
   前記基板の前記第１主面を支持する保持部材であって、前記筐体と一体として形成される保持部材とを備え、
   前記第２主面は、前記支持台の前記照明器具に取り付けられる面である取り付け面と面一または前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出している
   照明用光源。
2. 前記基板の前記端部は、テーパ形状であり、当該テーパ形状に対応するテーパ形状の前記開口部の内周面と当接し、前記開口部の内周面によって支持される
   請求項１に記載の照明用光源。
3. 前記基板の前記端部は、階段形状であり、当該階段形状に対応する階段形状の前記開口部の内周面と当接し、前記開口部の内周面によって支持される
   請求項１に記載の照明用光源。
4. 前記保持部材は、さらに、前記基板を当該基板の前記第１主面側から押圧し、
   前記保持部材によって押圧された前記基板の前記第２主面は、前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出し、
   前記支持台が前記照明器具に取り付けられた場合、前記基板の前記第２主面は、前記取り付け面と面一となり、前記保持部材によって前記照明器具に押し当てられる
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明用光源。
5. 前記筐体と前記支持台とは、前記筐体または前記支持台に設けられた爪部によって係合する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明用光源。
6. 開口部を有し、照明器具に取り付けられる支持台と、
   発光素子が設けられる第１主面、前記第１主面の反対側の面である第２主面、および、前記第２主面側から前記開口部の内周面によって支持される端部を有する基板と、
   前記基板の前記第１主面を支持する保持部材とを備え、
   前記第２主面は、前記支持台の前記照明器具に取り付けられる面である取り付け面と面一または前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出し、
   前記保持部材は、さらに、前記基板を当該基板の前記第１主面側から押圧し、
   前記保持部材によって押圧された前記基板の前記第２主面は、前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出し、
   前記支持台が前記照明器具に取り付けられた場合、前記基板の前記第２主面は、前記取り付け面と面一となり、前記保持部材によって前記照明器具に押し当てられる
   照明用光源。
7. 開口部を有し、照明器具に取り付けられる支持台と、
   発光素子が設けられる第１主面、前記第１主面の反対側の面である第２主面、および、前記第２主面側から前記開口部の内周面によって支持される端部を有する基板と、
   前記基板の前記第１主面を支持する保持部材であって、前記支持台と一体として形成される保持部材とを備え、
   前記第２主面は、前記支持台の前記照明器具に取り付けられる面である取り付け面と面一または前記取り付け面よりも前記照明器具側に突出している
   照明用光源。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明用光源と、
   前記照明器具とを備える
   照明装置。

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