JP6206789B2 - Illumination light source and illumination device - Google Patents
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Description
本発明は、照明用光源および照明装置に関し、特に、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)等を有する発光モジュールを備える電球形ランプおよびこれを用いた照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination light source and an illumination device, and more particularly, to a light bulb shaped lamp including a light emitting module having a light emitting diode (LED) and an illumination device using the same.
LED等の半導体発光素子は、小型、高効率およ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、電球形LEDランプ(LED電球)は、従来から知られる電球形蛍光灯および白熱電球に代替する照明用光源として開発が進められている(例えば、特許文献1参照)。 Semiconductor light-emitting elements such as LEDs are expected to serve as light sources for various products because of their small size, high efficiency, and long life. In particular, light bulb-type LED lamps (LED light bulbs) are being developed as illumination light sources that replace conventional light bulb-type fluorescent lamps and incandescent light bulbs (see, for example, Patent Document 1).
電球形LEDランプは、例えば、光源となるLEDモジュールと、LEDモジュールを覆うグローブと、LEDモジュールを支持する支持部材と、LEDモジュールに電力を供給する駆動回路と、駆動回路を囲むように構成された外郭筐体と、電力を受電する口金とを備える。LEDモジュールは、基板と、基板上に実装された複数のLED(発光素子)とを備える。 The bulb-type LED lamp is configured to surround, for example, an LED module that serves as a light source, a globe that covers the LED module, a support member that supports the LED module, a drive circuit that supplies power to the LED module, and a drive circuit. An outer casing and a base for receiving power. The LED module includes a substrate and a plurality of LEDs (light emitting elements) mounted on the substrate.
近年、配光特性および外観を白熱電球に模した構成の電球形LEDランプが検討されている。例えば、白熱電球に用いられるような透明ガラスからなるグローブ(クリアバルブ)を用いて、当該グローブ内の中心位置にLEDモジュールを中空に保持する構成の電球形LEDランプが提案されている。この場合、例えば、グローブの開口からグローブの中心に向かって延設された支柱を用いて、この支柱の頂部にLEDモジュールを固定する。 In recent years, a light bulb-type LED lamp having a configuration similar to an incandescent bulb in light distribution characteristics and appearance has been studied. For example, a bulb-type LED lamp having a configuration in which an LED module is held hollow at a central position in the globe using a globe (clear bulb) made of transparent glass as used in an incandescent bulb has been proposed. In this case, for example, the LED module is fixed to the top of the column using a column extending from the globe opening toward the center of the globe.
LEDモジュールに実装されるLEDは、発光によってLED自身から熱が発生し、これによりLEDの温度が上昇して光出力が低下する。つまり、LEDは、自身が発する熱によって、発光効率が低下する。このため、LEDモジュールの放熱対策は重要である。 In the LED mounted on the LED module, heat is generated from the LED itself by light emission, thereby increasing the temperature of the LED and reducing the light output. That is, the light emission efficiency of the LED decreases due to the heat generated by itself. For this reason, the heat dissipation countermeasure of an LED module is important.
一方、電球形LEDランプではさらなる高光束化が要求されており、LEDが多用された高出力タイプのLEDランプの研究開発が進められている。例えば、60W相当の明るさの電球形LEDランプが検討されている。したがって、LEDモジュールの放熱対策は極めて重要な課題となっている。 On the other hand, light bulb-type LED lamps are required to have higher luminous flux, and research and development of high-power type LED lamps in which LEDs are frequently used are underway. For example, a bulb-type LED lamp having a brightness equivalent to 60 W has been studied. Therefore, measures for heat dissipation of the LED module are extremely important issues.
本発明は、上記従来の課題を考慮し、発光モジュールで発生する熱の放熱効率を向上することのできる照明用光源および照明装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an illumination light source and an illumination apparatus that can improve the heat dissipation efficiency of heat generated in a light emitting module in consideration of the above-described conventional problems.
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、発光モジュールと、前記発光モジュールを覆うように配置されたグローブと、前記発光モジュールの発光のための電力を外部から受ける口金と、前記グローブの開口部および前記口金の開口部と接続された筐体と、前記発光モジュールを支持する基台であって、前記グローブ内の空間である第一空間と、前記口金内の空間および前記筐体内の空間によって形成される第二空間とを仕切る基台とを備え、前記基台には、前記第一空間および前記第二空間の間で気体を対流させる、少なくとも2つの通気孔が形成されている。 In order to achieve the above object, an illumination light source according to one embodiment of the present invention receives a light emitting module, a globe arranged to cover the light emitting module, and electric power for light emission of the light emitting module from the outside. A base, a housing connected to the opening of the globe and the opening of the base, a base that supports the light emitting module, a first space that is a space in the globe, and a base in the base A base for partitioning the space and a second space formed by the space in the housing, and the base includes at least two passages for convection of gas between the first space and the second space. Pores are formed.
また、本発明の一態様に係る照明用光源において、前記基台は、前記少なくとも2つの通気孔が設けられた台座と、前記台座から前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた支柱とを有し、前記発光モジュールは、前記支柱の、前記グローブの内方側の端部に接続されているとしてもよい。 In the illumination light source according to one aspect of the present invention, the base includes a pedestal provided with the at least two vent holes, and a support column provided to extend from the pedestal toward the inside of the globe. The light emitting module may be connected to an end of the support on the inner side of the globe.
また、本発明の一態様に係る照明用光源において、前記発光モジュールには、前記口金と電気的に接続されたリード線が接続されており、前記リード線は、前記少なくとも2つの通気孔のうちの1つの通気孔を貫通した状態で、前記第二空間から、前記第一空間内の前記発光モジュールまで延設されているとしてもよい。 In the illumination light source according to one aspect of the present invention, a lead wire electrically connected to the base is connected to the light emitting module, and the lead wire is one of the at least two vent holes. It is good also as extending from said 2nd space to the said light emitting module in said 1st space in the state which penetrated one ventilation hole.
また、本発明の一態様に係る照明用光源において、前記リード線の外径は、前記リード線が貫通している前記1つの通気孔の内径の1/2以下であるとしてもよい。 In the illumination light source according to one aspect of the present invention, the outer diameter of the lead wire may be less than or equal to ½ of the inner diameter of the one vent hole through which the lead wire passes.
また、本発明の一態様に係る照明用光源において、前記1つの通気孔には、前記1つの通気孔の内面から凹状に設けられ、前記リード線の外周の少なくとも一部を収容する空間を形成する凹部が設けられているとしてもよい。 In the illumination light source according to one aspect of the present invention, the one vent hole is provided in a concave shape from the inner surface of the one vent hole, and forms a space for accommodating at least a part of the outer periphery of the lead wire. A recess may be provided.
また、本発明の一態様に係る照明用光源において、前記発光モジュールには、前記口金と電気的に接続されたリード線が接続されており、前記基台にはさらに、前記リード線を挿通させるリード線孔が形成されており、前記リード線は、前記リード線孔を貫通した状態で、前記第二空間から、前記第一空間内の前記発光モジュールまで延設されているとしてもよい。 In the illumination light source according to an aspect of the present invention, a lead wire electrically connected to the base is connected to the light emitting module, and the lead wire is further inserted into the base. A lead wire hole may be formed, and the lead wire may extend from the second space to the light emitting module in the first space in a state of penetrating the lead wire hole.
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を備える。 An illumination device according to one embodiment of the present invention includes the illumination light source according to any one of the above embodiments.
本発明によれば、発光モジュールで発生する熱を効率良く放熱させることができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently dissipate heat generated in the light emitting module.
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。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an illumination light source and an illumination device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Each figure is a schematic diagram and is not necessarily illustrated exactly.
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。 Each of the embodiments described below shows a preferred specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, shapes, materials, components, component arrangement positions, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Therefore, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in the independent claims are described as arbitrary constituent elements.
以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、電球形LEDランプ(LED電球)について説明する。 In the following embodiments, a bulb-type LED lamp (LED bulb) will be described as an example of a light source for illumination.
[電球形ランプの全体構成]
まず、本実施の形態に係る電球形ランプ1の全体構成について、図1および図2を用いて説明する。
[Overall configuration of bulb-type lamp]
First, the whole structure of the light bulb shaped
図1は、実施の形態に係る電球形ランプ1の外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view of a light bulb shaped
図2は、実施の形態に係る電球形ランプ1の分解斜視図である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the light bulb shaped
図1および図2に示すように、本実施の形態に係る電球形ランプ1は、電球形蛍光灯または白熱電球の代替品となる電球形ランプである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the light bulb shaped
電球形ランプ1は、グローブ10と、発光モジュールの一例であるLEDモジュール20と、LEDモジュール20を覆うように配置されたグローブ10と、口金90と、グローブ10および口金90と接続された筐体80と、LEDモジュール20を支持する基台45とを備える。本実施の形態では、基台45は、台座40と支柱30とを有する。
The light bulb shaped
また、本実施の形態では、筐体80に、LEDモジュール20の発光のための駆動回路50が収容されている。
In the present embodiment, a
本実施の形態における電球形ランプ1においては、グローブ10と筐体80と口金90とによって外囲器が構成されており、この外囲器の内部空間が、基台45によって2つの空間に仕切られている。
In the light bulb shaped
以下、本実施の形態に係る電球形ランプ1の各構成要素について、図2を参照しながら、図3を用いて詳細に説明する。
Hereinafter, each component of the light bulb shaped
図3は、実施の形態に係る電球形ランプ1の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the light bulb shaped
なお、図3において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は電球形ランプ1のランプ軸J(中心軸)を示しており、本実施の形態において、ランプ軸Jは、グローブ10の軸(グローブ軸)と一致している。また、ランプ軸Jとは、電球形ランプ1を照明装置(図3に図示せず)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90の回転軸と一致している。また、図3において、駆動回路50は断面図ではなく側面図で示されている。
In FIG. 3, the alternate long and short dash line drawn along the vertical direction on the paper indicates the lamp axis J (center axis) of the light bulb shaped
[グローブ]
図3に示すように、グローブ10は、LEDモジュール20から放出される光をランプ外部に取り出すための透光性カバーである。本実施の形態におけるグローブ10は、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ(クリアバルブ)である。したがって、グローブ10内に収納されたLEDモジュール20は、グローブ10の外側から視認することができる。
[Glove]
As shown in FIG. 3, the
LEDモジュール20は、グローブ10によって覆われている。これにより、グローブ10の内面に入射したLEDモジュール20の光は、グローブ10を透過してグローブ10の外部へと取り出される。本実施の形態において、グローブ10は、LEDモジュール20を収納するように構成されている。
The
グローブ10の形状は、一端が球状に閉塞され、他端に開口部11を有する形状である。具体的には、グローブ10の形状は、中空の球の一部が、球の中心部から遠ざかる方向に伸びながら狭まったような形状であり、球の中心部から遠ざかった位置に開口部11が形成されている。
The shape of the
このような形状のグローブ10としては、一般的な電球形蛍光灯や白熱電球と同様の形状のガラスバルブを用いることができる。例えば、グローブ10として、A形、G形またはE形等のガラスバルブを用いることができる。
As the
また、グローブ10の開口部11は、例えば、台座40の表面に載置され、この状態で、台座40と筐体80との間にシリコーン樹脂等の接着剤を塗布することによってグローブ10が固定される。
Further, the
なお、グローブ10は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ10に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカまたは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10の内面また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。このように、グローブ10に光拡散機能を持たせることにより、LEDモジュール20からグローブ10に入射する光を拡散させることができるので、電球形ランプ1の配光角を拡大することができる。
The
また、グローブ10の形状としては、A形等に限らず、回転楕円体または偏球体であってもよい。グローブ10の材質としては、ガラス材に限らず、アクリル(PMMA)やポリカーボネート(PC)等の樹脂等を用いてもよい。
Further, the shape of the
[LEDモジュール]
LEDモジュール20は、発光素子を有する発光モジュールであって、白色等の所定の色(波長)の光を放出する。
[LED module]
The
図3に示すように、LEDモジュール20は、グローブ10の内方に配置されており、グローブ10によって形成される球形状の中心位置(例えば、グローブ10の内径が大きい径大部分の内部)に配置されることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the
このように、グローブ10の中心位置にLEDモジュール20が配置されることにより、フィラメントコイルを用いた従来の白熱電球と近似した配光特性を実現することができる。
Thus, by arranging the
また、LEDモジュール20は、支柱30によってグローブ10内に中空に保持されており、リード線53aおよび53bを介して駆動回路50から供給される電力によって発光する。本実施の形態では、LEDモジュール20の基板21が支柱30によって支持されている。
The
ここで、本発明の実施の形態に係るLEDモジュール20の各構成要素について、図4を用いて説明する。
Here, each component of the
図4は、実施の形態に係る電球形ランプ1におけるLEDモジュール20の構成概要を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the
具体的には、図4の(a)は、実施の形態に係る電球形ランプ1におけるLEDモジュール20の平面図である。図4の(b)は、(a)のA−A´線におけるLEDモジュール20の断面図である。図4の(c)は、図4(a)のB−B´線におけるLEDモジュール20の断面図である。
Specifically, FIG. 4A is a plan view of the
図4の(a)〜(c)に示すように、LEDモジュール20は、基板21と、LED22と、封止部材23と、金属配線24と、ワイヤー25と、端子26aおよび26bとを有する。
As shown to (a)-(c) of FIG. 4, the
本実施の形態におけるLEDモジュール20は、ベアチップが基板21上に直接実装されたCOB(Chip On Board)構造である。以下、LEDモジュール20の各構成要素について詳述する。
まず、基板21について説明する。基板21は、LED22を実装するための実装基板であり、LED22が実装される面である第1主面(表側面)と、当該第1主面に対向する第2主面(裏側面)とを有する。
First, the
図4の(a)に示すように、基板21は、例えば、平面視(グローブ10の頂部から見たとき)が長方形の矩形板状の基板である。
As shown to (a) of FIG. 4, the board |
基板21は、支柱30の一端に接続される。具体的には、基板21の第2主面と支柱30の端面とが面接触するようにして接続される。
The
基板21としては、LED22から発せられる光に対して光透過率が低い基板、例えば全透過率が10%以下の白色アルミナ基板等の白色基板または樹脂被膜された金属基板(メタルベース基板)等を用いることができる。
As the
このように、光透過率が低い基板を用いることにより、基板21を透過して第2主面から光が出射することを抑制することができ、色ムラを抑制することができる。また、安価な白色基板を用いることができるので、低コスト化を実現することができる。
Thus, by using a substrate having a low light transmittance, it is possible to suppress light from being transmitted through the
一方、基板21として、光透過率が高い透光性基板を用いることもできる。透光性基板を用いることにより、LED22の光は、基板21の内部を透過し、LED22が実装されていない面(裏側面)からも出射される。
On the other hand, a light-transmitting substrate having a high light transmittance can be used as the
したがって、LED22が基板21の第1主面(表側面)だけに実装された場合であっても、第2主面(裏側面)からも光が出射されるので、白熱電球と近似した配光特性を得ることが可能となる。また、LEDモジュール20から全方位に光を放出させることができるので、全配光特性を実現することも可能となる。
Therefore, even if the
透光性基板としては、例えば、可視光に対する全透過率が80%以上の基板、または、可視光に対して透明な(すなわち透過率が極めて高く向こう側が透けて見える状態)透明基板を用いることができる。このような透光性基板としては、多結晶のアルミナや窒化アルミニウムからなる透光性セラミックス基板、ガラスからなる透明ガラス基板、水晶からなる水晶基板、サファイアからなるサファイア基板または透明樹脂材料からなる透明樹脂基板等を用いることができる。 As the light-transmitting substrate, for example, a substrate having a total transmittance of 80% or more for visible light or a transparent substrate that is transparent to visible light (that is, the transmittance is extremely high and the other side can be seen through) is used. Can do. As such a translucent substrate, a translucent ceramic substrate made of polycrystalline alumina or aluminum nitride, a transparent glass substrate made of glass, a crystal substrate made of crystal, a sapphire substrate made of sapphire, or a transparent resin material made of transparent resin material A resin substrate or the like can be used.
本実施の形態では、透光性を有する基板21として、焼結アルミナからなる白色の多結晶セラミックス基板を用いた。例えば、厚さ1mmで光の反射率が94%の白色アルミナ基板、または、厚さ0.635mmで光の反射率が88%の白色アルミナ基板を用いることができる。
In the present embodiment, a white polycrystalline ceramic substrate made of sintered alumina is used as the light-transmitting
なお、基板21としては、樹脂基板、フレキシブル基板、またはメタルベース基板を用いることもできる。また、基板21の形状としては、長方形に限らず、正方形または円形等の他の形状のものを用いることもできる。
As the
また、基板21には、2本のリード線53aおよび53bとの電気的接続を行うために、2つの挿通孔27aおよび27bが設けられている。リード線53a(53b)は、先端部が挿通孔27a(27b)に挿通されて基板21に形成された端子26a(26b)と半田接続されている。
In addition, the
次に、LED22について説明する。LED22は、発光素子の一例であって、所定の電力により発光する半導体発光素子である。基板21上の複数のLED22は全て同じものが用いられており、LED22はVf特性が全て同じとなるように選定されている。
Next, the
また、各LED22は、いずれも単色の可視光を発するベアチップである。本実施の形態では、通電されれば青色光を発する青色LEDチップを用いている。青色LEDチップとしては、例えば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を用いることができる。
Each
また、LED22は、基板21の第1主面(表側面)のみに実装されており、基板21の長辺方向に沿って複数の列をなすようにして複数個実装されている。本実施の形態では、60W相当の明るさを実現するために、48個のLED22が基板21に配置されている。具体的には、一列が12個のLED22からなる素子列が4列並行するように、48個のLED22が基板21の第1主面(表側面)に配置されている。
The
また、本実施の形態では、互いに隣り合うLED22において、一方のLED22のカソード電極と他方のLED22のアノード電極とが、金属配線24を介して、ワイヤー25を用いたワイヤーボンディングにより接続されている。
Further, in the present embodiment, in the
なお、金属配線24を介さずに、隣り合うLED22のワイヤーボンド部同士を直接ワイヤー25によって接続してもよい。つまり、隣り合うLED22同士は、chip−to−chipでワイヤーボンディングされてもよい。この場合、隣り合うLED22の間に配置された金属配線24は不要である。
In addition, you may connect the wire bond part of adjacent LED22 directly with the
なお、本実施の形態では、基板21に複数のLED22を実装したが、LED22の実装数は、電球形ランプ1の用途に応じて適宜変更すればよい。
In the present embodiment, the plurality of
例えば、電球形ランプ1を、豆電球等に代替する低出力タイプのLEDランプとして実現する場合、LEDモジュール20が有するLED22は1個であってもよい。
For example, when the light bulb shaped
一方、電球形ランプ1を、高出力タイプのLEDランプとして実現する場合、1つの素子列内におけるLED22の実装数をさらに増やしてもよい。
On the other hand, when the light bulb shaped
また、LED22の素子列は、4列に限らず、1〜3列としてもよいし、5列以上としてもよい。 Moreover, the element row | line | column of LED22 is good not only as 4 rows but 1-3 rows, and good also as 5 rows or more.
次に、封止部材23について説明する。封止部材23は、例えば樹脂からなり、LED22を覆うように構成されている。
Next, the sealing
具体的には、封止部材23は、複数のLED22の一列分を一括封止するように形成されている。本実施の形態では、LED22の素子列が4列設けられているので、4本の封止部材23が形成される。4本の封止部材23の各々は、複数のLED22の並び方向(列方向)に沿って基板21の第1主面上に直線状に設けられている。
Specifically, the sealing
封止部材23は、主として透光性材料からなるが、LED22の光の波長を所定の波長に変換する必要がある場合には、波長変換材が透光性材料に混入される。
The sealing
本実施の形態における封止部材23は、波長変換材として蛍光体を含む。つまり、封止部材23は、LED22が発する光の波長(色)を変換する波長変換部材である。
The sealing
このような封止部材23としては、例えば、蛍光体粒子を含有する絶縁性の樹脂材料(蛍光体含有樹脂)によって構成することができる。蛍光体粒子は、LED22が発する光によって励起されて所望の色(波長)の光を放出する。
Such a sealing
封止部材23を構成する樹脂材料としては、例えば、シリコーン樹脂を用いることができる。また、封止部材23には、光拡散材を分散させてもよい。なお、封止部材23は、必ずしも樹脂材料によって形成する必要はなく、フッ素系樹脂などの有機材のほか、低融点ガラスやゾルゲルガラス等の無機材によって形成してもよい。
For example, a silicone resin can be used as the resin material constituting the sealing
封止部材23に含有させる蛍光体粒子としては、例えば、LED22が青色光を発光する青色LEDである場合、白色光を得るために、例えば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が採用される。
For example, when the
これにより、LED22が発した青色光の一部は、封止部材23に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった青色光と、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とは、封止部材23中で拡散および混合されることにより、封止部材23から白色光となって出射される。また、光拡散材としては、シリカなどの粒子が用いられる。
Thereby, a part of the blue light emitted from the
本実施の形態における封止部材23は、シリコーン樹脂に所定の蛍光体粒子を分散させた蛍光体含有樹脂で形成されている。例えば、ディスペンサーによって基板21の第1主面に蛍光体含有樹脂を塗布して硬化させることで封止部材23が形成される。この場合、封止部材23の長手方向に垂直な断面における形状は、略半円形となる。
The sealing
なお、基板21の裏面側に向かう光(漏れ光)を波長変換するために、LED22と基板21との間あるいは基板21の第2主面(裏側面)に、第2波長変換部材として、蛍光体粒子とガラス等の無機結合材(バインダー)とからなる焼結体膜等の蛍光体膜(蛍光体層)または基板21の表面と同じ蛍光体含有樹脂をさらに形成しても構わない。
In order to convert the wavelength of light (leakage light) toward the back side of the
このように、基板21の第2主面に第2波長変換部材をさらに形成することにより、第2主面から光が漏れる場合であっても、基板21の両面から白色光を放出することができる。
In this manner, by forming the second wavelength conversion member on the second main surface of the
次に、金属配線24について説明する。金属配線24は、LED22を発光させるための電流が流れる導電性配線であって、基板21の表面上に、所定形状にパターン形成される。図4の(a)に示すように、金属配線24は、基板21の第1主面に形成される。金属配線24によって、リード線53aおよび53bからLEDモジュール20に給電された電力が各LED22に供給される。
Next, the
金属配線24は、例えば、金属材料からなる金属膜をパターニングすること、または、印刷することによって形成することができる。金属配線24の材料としては、例えば、銀(Ag)、タングステン(W)、銅(Cu)または金(Au)等を用いることができる。
The
また、封止部材23から露出する金属配線24については、端子26aおよび26bを除いて、ガラス材によるガラス膜(ガラスコート膜)または樹脂材による樹脂膜(樹脂コート膜)によって被覆することが好ましい。これにより、例えば、LEDモジュール20における絶縁性を向上させること、および、基板21の表面の反射率を向上させることができる。
The
ワイヤー25は、例えば金ワイヤー等の電線である。図4の(b)に示すように、ワイヤー25は、LED22と金属配線24とを接続する。
The
具体的には、ワイヤー25により、LED22の上面に設けられたワイヤーボンド部とLED22の両側に隣接して形成された金属配線24とがワイヤーボンディングされている。
Specifically, the
なお、本実施の形態では、ワイヤー25は、封止部材23から露出しないように、全体が封止部材23の中に埋め込まれている。これにより、露出するワイヤー25によって光が吸収されること、および、光が反射すること等が防止される。
In the present embodiment, the
次に、端子26aおよび26bについて説明する。端子26aおよび26bは、LED22を発光させるための直流電力を、LEDモジュール20の外部から受電する外部接続端子である。本実施の形態において、端子26aおよび26bは、リード線53aおよび53bと半田接続される。
Next, the
端子26aおよび26bは、挿通孔27aおよび27bを囲むように基板21の第1主面に所定形状で形成される。端子26aおよび26bは、金属配線24と連続して形成されており、金属配線24と電気的に接続されている。なお、端子26aおよび26bは、金属配線24と同じ金属材料を用いて、金属配線24と同時にパターン形成される。
また、端子26aおよび26bは、LEDモジュール20の給電部であって、リード線53aおよび53bから受電した直流電力を、金属配線24とワイヤー25とを介して各LED22に供給する。
The
[基台]
本実施の形態における基台45は、上述のように、支柱30および台座40を有する。
[Base]
The base 45 in this Embodiment has the support |
また、基台45には、特徴的な構成として、少なくとも2つの通気孔が備えられている。本実施の形態では、基台45の台座40に、通気孔43aおよび通気孔43bが備えられている。
The
これら通気孔43aおよび43bにより、基台45によって分離された、電球形ランプ1の内部における2つの空間の間における気体(例えば空気)の対流が生じる。
By these
通気孔43aおよび43bの機能および各種変形例等については、図5A〜図12を用いて後述する。 The functions of the vent holes 43a and 43b and various modifications will be described later with reference to FIGS.
基台45が有する支柱30および台座40のそれぞれについて、以下に説明する。
Each of the
[支柱]
図3に示すように、支柱30は、台座40からグローブ10の内方に向かって延設された長尺状部材である。本実施の形態において、支柱30は、当該支柱30の軸がランプ軸Jに沿って延設されている。つまり、支柱30の軸とランプ軸Jとは平行である。
[Support]
As shown in FIG. 3, the
支柱30は、LEDモジュール20を支持する支持部材として機能し、支柱30の、グローブ10の内方側の端部にはLEDモジュール20が接続されている。つまり、LEDモジュール20は、支柱30を介して台座40に支持されている。
The
このように、グローブ10の内方に向かって延伸する支柱30にLEDモジュール20が取り付けられることにより、白熱電球と同様の広配光角の配光特性を実現することができる。
Thus, by attaching the
また、支柱30は、LEDモジュール20(LED22)で発生する熱を放熱させるための放熱部材(ヒートシンク)としても機能する。したがって、支柱30は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)もしくは鉄(Fe)等を主成分とする金属材料、または熱伝導率の高い樹脂材料によって構成することが好ましい。
Moreover, the support |
これにより、支柱30を介してLEDモジュール20で発生した熱を効率良く台座40に伝導させることができる。なお、支柱30の熱伝導率は、基板21の熱伝導率よりも大きいことが好ましい。本実施の形態において、支柱30の素材はアルミニウムである。
Thereby, the heat generated in the
支柱30のグローブ10の頂部側の一端はLEDモジュール20の基板21の中央部に接続されており、支柱30の口金90側の他端は台座40の中央部に接続されている。
One end of the
LEDモジュール20の基板21と支柱30の端面とは、例えばシリコーン樹脂等の接着剤によって固着される。したがって、基板21と支柱30の端面との間には接着剤が存在する場合もある。この場合、基板21と支柱30との熱伝導性を鑑みると、シリコーン樹脂の厚みは、20μm以下であることが好ましい。
The board |
また、基板21と支柱30とは、接着剤ではなく、例えばねじによって固定されていてもよい。この場合、素材または加工手法によって、基板21および支柱30の表面に微小な凹凸が存在する場合があり、そのため、基板21の第2主面と支柱30の端面との間に微小な隙間が存在することもある。このように微小な隙間があっても、20μm程度以下の隙間であれば、基板21と支柱30とは実質的に接触していると考えることができる。
Moreover, the board |
支柱30の形状としては、例えば、断面積(支柱30の軸を法線とする平面で切断したときの断面における面積)が一定である中実構造の円柱形状が採用される。
As the shape of the
なお、支柱30の形状については、断面積が一定である必要はなく、円柱と角柱とを組み合わせた形状など、途中で断面積が変化するような形状であってもよい。
In addition, about the shape of the support |
また、本実施の形態に係る電球形ランプ1において、支柱30は必須の構成要素ではない。つまり、基台45が、台座40のみで実現されてもよい。この場合、台座40にLEDモジュール20が配置され、グローブ10として、例えば半球状のグローブが採用される。
Further, in the light bulb shaped
[台座]
台座40は、LEDモジュール20を支持する部材である。本実施の形態では、台座40は、上述のように、支柱30を介してLEDモジュール20を支持する。
[pedestal]
The
図3に示すように、台座40は、グローブ10の開口部11を塞ぐように構成されている。
As shown in FIG. 3, the
台座40は、LEDモジュール20(LED22)で発生する熱を放熱させるための放熱部材(ヒートシンク)としても機能する。したがって、台座40は、アルミニウム(Al)、銅(Cu)もしくは鉄(Fe)等を主成分とする金属材料、または熱伝導率の高い樹脂材料によって構成することが好ましい。これにより、支柱30からの熱を効率良く放出および筐体80に伝導することができる。本実施の形態では、台座40の素材はアルミニウムである。
The
また、本実施の形態では、台座40は、図3に示すように、段差部を有する円盤状部材であって、直径が小さい径小部41と直径が大きい径大部42とによって構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
例えば、径小部41は、厚さが3mmで直径が30mm程度であり、径大部42は、厚さが3mmで直径が42mm程度である。なお、段差部の高さは、例えば4mm程度である。
For example, the small-
図3に示すように、台座40は、径大部42の外周面が筐体80の上部内周面に接触するようにして筐体80の開口部に嵌め込まれている。これにより、台座40の熱を筐体80に効率良く伝導させることができる。
As shown in FIG. 3, the
また、径大部42の上面にはグローブ10の開口部11が当接し、例えばシリコーン樹脂を主成分とする接着剤で、グローブ10の開口部11と、径大部42の上面と、筐体80のの上部内周面とが接着される。これにより、グローブ10の開口部11が塞がれる。
Further, the
また、台座40には、上述のように通気孔43aおよび43bが設けられており、本実施の形態では、図3に示すように、通気孔43aおよび43bは、リード線53aおよび53bの配線用の孔として利用されている。
Further, the
[駆動回路]
図3に示すように、駆動回路(回路ユニット)50は、LEDモジュール20(LED22)を発光(点灯)させるための点灯回路(電源回路)であって、LEDモジュール20に所定の電力を供給する。例えば、駆動回路50は、一対のリード線53cおよび53dを介して口金90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53aおよび53bを介して当該直流電力をLEDモジュール20に供給する。
[Drive circuit]
As shown in FIG. 3, the drive circuit (circuit unit) 50 is a lighting circuit (power circuit) for causing the LED module 20 (LED 22) to emit light (lights), and supplies predetermined power to the
駆動回路50は、回路基板51と、回路基板51に実装された複数の回路素子(電子部品)52とによって構成されている。
The
回路基板51は、金属配線がパターン形成されたプリント基板であり、当該回路基板51に実装された複数の回路素子52同士を電気的に接続する。本実施の形態において、回路基板51は、主面がランプ軸Jと直交する姿勢で配置されている。
The
回路素子52は、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、ダイオードまたは集積回路素子等の半導体素子等である。回路素子52の多くは、回路基板51の口金90側の主面に実装されている。
The
このように構成される駆動回路50は、筐体80内に収納されている。本実施の形態では、回路基板51は、筐体80の内面に設けられた突出部(基板保持部)に保持されている。なお、駆動回路50には、調光回路や昇圧回路などを適宜選択して組み合わせてもよい。
The
駆動回路50とLEDモジュール20とは、一対のリード線53aおよび53bによって電気的に接続されている。また、駆動回路50と口金90とは、一対のリード線53cおよび53dによって電気的に接続されている。これら4本のリード線53a〜53d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。
The
本実施の形態において、リード線53aは、駆動回路50からLEDモジュール20に正電圧を供給するための導線(プラス側出力端子線)であり、リード線53bは、駆動回路50からLEDモジュール20に負電圧を供給するための導線(マイナス側出力端子線)である。リード線53aおよび53bは、台座40に設けられた通気孔43aおよび43bに挿通されてLEDモジュール20側(グローブ10内)に引き出されている。
In the present embodiment, the
なお、リード線53a(53b)の各々の一端(芯線)は、LEDモジュール20の基板21の挿通孔27a(27b)を挿通して端子26aおよび26bと半田接続されている。一方、リード線53aおよび53bの各々の他端(芯線)は、回路基板51の金属配線と半田接続されている。
One end (core wire) of each of the
また、リード線53cおよび53dは、LEDモジュール20を点灯させるための電力を、口金90から駆動回路50に供給するための電線である。リード線53cおよび53dの各々の一端(芯線)は、口金90(シェル部91またはアイレット部93)と電気的に接続されるとともに、各々の他端(芯線)は、回路基板51の電力入力部(金属配線)と半田等によって電気的に接続されている。
The
なお、電球形ランプ1は、必ずしも駆動回路50を備える必要はない。例えば、照明器具または電池等から電球形ランプ1に直接直流電力が供給される場合には、電球形ランプ1は、駆動回路50を備えなくてもよい。
Note that the light bulb shaped
なお、回路基板51は、主面がランプ軸Jと直交する姿勢で配置されている必要はない。例えば、主面がランプ軸Jと平行になる姿勢で回路基板51が配置されていてもよい。
The
[筐体]
図3に示すように、筐体80は、グローブ10の開口部11および口金90の開口部90aと接続された中空部材である。筐体80の素材は、例えば、PBT等の絶縁性樹脂材料である。
[Case]
As shown in FIG. 3, the
本実施の形態では、筐体80は、大径円筒状の本体部81と、小径円筒状の螺合部82とから構成されている。
In the present embodiment, the
本体部81の外表面は外気に露出しているので、筐体80に伝導した熱は、主に本体部81から放熱される。螺合部82は、外周面が口金90の内周面と接触するように構成されており、螺合部82の外周面には口金90と螺合するネジ山が形成されている。
Since the outer surface of the
なお、筐体80の内部に、駆動回路50を収容する回路ケース、および、金属等の熱伝導性の高い材料を素材とするヒートシンクなどの部材が配置されていてもよい。
Note that a circuit case for housing the
また、筐体80の主要部分を構成する本体と、上記回路ケースおよびヒートシンク等とによって、筐体80が構成されていてもよい。つまり、筐体80は、複数の部材の組み合わせよって構成されてもよい。
Further, the
[口金]
口金90は、LEDモジュール20(LED22)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90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90は、電球形ランプ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ことができる。
[Base]
The
口金90には、例えばAC100Vの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90は二接点によって交流電力を受電し、口金90で受電した電力は、一対のリード線53cおよび53bを介して駆動回路50の電力入力部に入力される。
The
口金90は、金属製の有底筒体形状であって、外周面が雄ネジを形成しているシェル部91と、シェル部91に絶縁部92を介して装着されたアイレット部93とを備える。口金90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90の内周面には、筐体80のの螺合部82に螺合させるための螺合部が形成されている。
The
口金90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、ねじ込み型のエジソンタイプ(E型)の口金を用いている。例えば、口金90として、E26形またはE17形、あるいはE16形等が挙げられる。
The type of the
[電球形ランプの特徴構成]
以下、本実施の形態に係る電球形ランプ1の特徴的な構成、および各種の変形例について、図5A〜図12を用いて説明する。
[Characteristic configuration of light bulb shaped lamp]
Hereinafter, a characteristic configuration of the light bulb shaped
図5Aは、実施の形態に係る基台45の平面図である。 FIG. 5A is a plan view of the base 45 according to the embodiment.
図5Bは、図5AのC−C´線における基台45の断面図である。 FIG. 5B is a cross-sectional view of the base 45 taken along the line CC ′ of FIG. 5A.
図5Aおよび図5Bに示すように、基台45は通気孔43aおよび43bを有する。具体的には、基台45が備える台座40の径小部41において、支柱30を挟んで2つの通気孔(43a、43b)が配置されている。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the
これら通気孔43aおよび43bのそれぞれは、本実施の形態では、図5Aに示すように、台座40の主面40aおよび裏面40bの双方に開口する丸孔である。また、図5Bに示すように、通気孔43a(43b)の内径Dと、通気孔43a(43b)を貫通した状態で配置されるリード線53a(53b)の外径dとは所定の関係にある。
In the present embodiment, each of the vent holes 43a and 43b is a round hole that opens on both the
具体的には、本実施の形態では、リード線53a(53b)の外径は、当該リード線53a(53b)が貫通している通気孔43a(43b)の内径の1/2以下である。
Specifically, in the present embodiment, the outer diameter of the
言い換えると、通気孔43a(43b)の内径は、リード線53a(53b)の外径の2倍以上である。
In other words, the inner diameter of the
つまり、リード線53a(53b)の断面積は、通気孔43a(43b)の断面積の1/4以下である。言い換えると、通気孔43a(43b)の断面積は、リード線53a(53b)の断面積の4倍以上である。
That is, the cross-sectional area of the
例えば、台座40の外径が約42mmであり、厚みが約3mmであり、かつ、リード線53a(53b)の外径が約1.5mmである場合、通気孔43a(43b)の内径は3mm〜4mm程度である。
For example, when the outer diameter of the
これら2つの通気孔43aおよび43bは、基台45によって仕切られた、電球形ランプ1の内部空間において気体を対流させる機能を有する。
These two
図6は、実施の形態の電球形ランプ1の内部における気体の対流を示す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing gas convection inside the light bulb shaped
なお、図6において、リード線53a〜53dの図示は省略している。
In FIG. 6, the
図6に示すように、本実施の形態では、電球形ランプ1の内部空間は、基台45によって、大きく2つの空間に仕切られている。
As shown in FIG. 6, in the present embodiment, the internal space of the light bulb shaped
具体的には、基台45によって、グローブ10内の空間である第一空間210と、口金90内の空間および筐体80内の空間によって形成される第二空間220とが仕切られている。
Specifically, the
本実施の形態では、第一空間210および第二空間220を接続するように、通気孔43aおよび43bが配置されており、通気孔43aおよび43bによって、LEDモジュール20で発生する熱についての放熱効率が向上される。
In the present embodiment, the vent holes 43a and 43b are arranged so as to connect the
なお、本実施の形態において、口金90と電気的に接続されたリード線53a(53b)は、通気孔43a(43b)を貫通した状態で、第二空間220から、第一空間210内のLEDモジュール20まで延設されている。
In the present embodiment, the
以下、図6を用いて、電球形ランプ1の内部空間における気体の対流の概要を説明する。
Hereinafter, the outline of gas convection in the internal space of the light bulb shaped
図6において、LEDモジュール20で発生した熱によって暖められた気体は上昇し(図6における実線矢印)、通気孔43aおよび43b少なくとも一方を介して、口金90の内方まで到達する(図6における実線矢印)。
In FIG. 6, the gas warmed by the heat generated in the
ここで、電球形ランプ1の内部空間において、熱源は、LEDモジュール20と駆動回路50であり、LEDモジュール20が発光している期間における、最も温度の低い箇所は、口金90の内方の空間である。
Here, in the internal space of the light bulb shaped
従って、LEDモジュール20からの熱によって暖められ、通気孔43aおよび43b少なくとも一方を介して口金90の内方まで到達した気体は、口金90と熱交換することで温度が低下し、図6における下方に降下する。
Accordingly, the gas heated by the heat from the
つまり、口金90によって冷やされた気体は、口金90の内方の空間から台座40の方向に移動し、通気孔43aおよび43b少なくとも一方を介してLEDモジュール20の周囲の空間に到達する(図6における点線矢印)。
That is, the gas cooled by the base 90 moves from the space inside the base 90 toward the
LEDモジュール20の周囲の空間に到達した気体は、LEDモジュール20と熱交換することで温度が上昇し、図6における上方に移動する。つまり、第二空間220から、通気孔43aおよび43b少なくとも一方を介して第一空間210に移動してきた気体によって、LEDモジュール20の熱が奪われる。
The gas that has reached the space around the
このように、第一空間210および第二空間220の間において気体が対流することにより、LEDモジュール20で発生する熱の放熱効率が向上される。また、駆動回路50で発生する熱の放熱効率の向上という効果も奏される。
As described above, the gas convection between the
以上説明したように、本実施の形態の電球形ランプ1は、基台45によって支持されたLEDモジュール20を光源として備える。
As described above, the light bulb shaped
また、基台45によって仕切られた、電球形ランプ1の内部の第一空間210および第二空間220の間には、通気孔43aおよび43bが配置されており、これにより、第一空間210および第二空間220の間で気体の対流が生じる。
In addition,
つまり、熱的な環境の異なる2つの空間(第一空間210および第二空間220)を仕切る基台45に少なくとも2つの通気孔(43a、43b)を設け、これにより、当該2つの空間の間における気体の対流を積極的に生じさせることができる。
That is, at least two vent holes (43a, 43b) are provided in the base 45 that partitions two spaces (the
その結果、電球形ランプ1の内部の気体を介したLEDモジュール20の放熱が効率よく行われる。
As a result, heat dissipation of the
なお、実施の形態に係る電球形ランプ1の構成は、図1〜図6によって示される構成以外であってもよい。そこで、電球形ランプ1の構成についての各種の変形例を、図7〜図13を用いて説明する。
The configuration of the light bulb shaped
(変形例1)
図7は、実施の形態の変形例1に係る基台45の平面図である。
(Modification 1)
FIG. 7 is a plan view of a base 45 according to
図7に示す通気孔43aおよび43bは、通気孔43aおよび43bそれぞれの軸方向(基台45における通気孔43aおよび43bの貫通方向であり、本実施の形態におけるZ軸方向、以下同じ)に垂直な断面が楕円である。
The ventilation holes 43a and 43b shown in FIG. 7 are perpendicular to the axial directions of the
そのため、図7に示すように、リード線53a(53b)を、通気孔43a(43b)の断面の長軸方向の一方に収めるように配置することができる。その結果、例えば、電球形ランプ1の組み立ての際におけるリード線53a(53b)の位置を適切に維持することが可能となる。
Therefore, as shown in FIG. 7, the
なお、通気孔43a(43b)は、リード線53a(53b)の位置を安定させるための窪み(凹部)を有してもよい。そこで、凹部を有する通気孔43aについて、変形例2として説明する。
The
(変形例2)
図8は、実施の形態の変形例2に係る通気孔43aの形状を示す平面図である。
(Modification 2)
FIG. 8 is a plan view showing the shape of the
図8に示す通気孔43aは、軸方向に垂直な断面の全体的な形状は円であり、かつ、周縁の一部に窪んだ形状の凹部43cを有している。
The
具体的には、凹部43cは、通気孔43aの内面から凹状に設けられ、リード線53aの外周の少なくとも一部を収容する空間を形成しており、これにより、リード線53aの位置をより安定的に維持することが可能となる。
Specifically, the
なお、図8には図示していないが、通気孔43bが、凹部43cと同様の凹部を有してもよい。
Although not shown in FIG. 8, the
(変形例3)
上記実施の形態における通気孔43aおよび43bは、リード線53aおよび53bの配線用の孔として利用されている。しかしながら、基台45は、通気孔43aおよび43bとは別に、リード線53aおよび53bの配線用の孔を有してもよい。
(Modification 3)
The vent holes 43a and 43b in the above embodiment are used as wiring holes for the
図9は、実施の形態の変形例3に係る基台45の平面図である。 FIG. 9 is a plan view of a base 45 according to the third modification of the embodiment.
図9に示す基台45は、通気孔43aおよび43bに加え、リード線53aおよび53bを挿通させるリード線孔140aおよび140bを有している。
The base 45 shown in FIG. 9 has lead
つまり、図9に示す基台45を備える電球形ランプ1では、リード線53a(53b)は、リード線孔140a(140b)を貫通した状態で、第二空間220から、第一空間210内のLEDモジュール20まで延設される。
That is, in the light bulb shaped
このように、通気孔43aおよび43bを、リード線53aおよび53bの配線用の孔として利用しないことで、通気孔43aおよび43bのそれぞれを気体が通り易くなり、その結果、電球形ランプ1の内部空間における気体の対流を利用した放熱の効率が向上する。
Thus, by not using the vent holes 43a and 43b as wiring holes for the
(変形例4)
上記実施の形態では、通気孔43aおよび43bは丸孔であり、上記変形例1では、通気孔43aおよび43bは楕円の孔であるとした。
(Modification 4)
In the above embodiment, the
しかしながら、基台45に設けられる通気孔の形状に特に限定はない。例えば、平面視において長尺状のスリットが、通気孔として基台45に設けられてもよい。
However, the shape of the vent hole provided in the
図10は、実施の形態の変形例4に係る基台45の平面図である。
FIG. 10 is a plan view of a base 45 according to
図10に示す基台45は、通気孔46aおよび46bとして、台座40を貫通する2つのスリットを有している。 The base 45 shown in FIG. 10 has two slits that penetrate the base 40 as the vent holes 46a and 46b.
これにより、例えば、通気孔46aおよび46bを、外観上目立ち難い態様で、基台45に設けることができる。 Thereby, for example, the vent holes 46a and 46b can be provided in the base 45 in a manner that is not conspicuous in appearance.
なお、図10では、通気孔46aおよび46bは、台座40の周方向に長尺状のスリットとして設けられている。しかし、通気孔46aおよび46bは、例えば、台座40の径方向に長尺状のスリットとして設けられてもよい。
In FIG. 10, the vent holes 46 a and 46 b are provided as long slits in the circumferential direction of the
また、図10では、基台45に、通気孔46aおよび46bとは別に、リード線孔140aおよび140bが設けられている。しかし、基台45にリード線孔140aおよび140bを設けず、通気孔46aおよび46bを、リード線53aおよび53bの配線用の孔として利用してもよい。
In FIG. 10, the
(変形例5)
上記変形例3および4では、リード線孔140aおよび140bは、基台45において、台座40のみを貫通し、支柱30を貫通しないように配置されている。しかし、基台45においてリード線53aおよび53bを挿通させる孔は、支柱30を貫通してもよい。
(Modification 5)
In the modified examples 3 and 4, the
図11は、実施の形態の変形例5に係る基台45の断面図である。 FIG. 11 is a cross-sectional view of a base 45 according to Modification 5 of the embodiment.
図11に示す基台45は、リード線53aおよび53bを挿通させる孔として、台座40および支柱30を貫通するリード線孔141aおよび141bを有している。
The base 45 shown in FIG. 11 has lead
これにより、例えば、リード線53aおよび53bを、第一空間210における気体移動の妨げにならない態様で配置することができる。その結果、電球形ランプ1の内部空間における気体の対流を利用した放熱の効率が向上する。
Thereby, for example, the
(変形例6)
上記実施の形態における通気孔43aおよび43bは同一形状である。しかし、基台45に設けられる少なくとも2つの通気孔のそれぞれは、同一形状でなくてもよい。
(Modification 6)
The vent holes 43a and 43b in the above embodiment have the same shape. However, each of the at least two vent holes provided in the
図12は、実施の形態の変形例6に係る基台45の断面図である。 FIG. 12 is a cross-sectional view of a base 45 according to Modification 6 of the embodiment.
図12に示す基台45は、互いに形状の異なる通気孔47aおよび47bを有している。具体的には、通気孔47aは、主面40aの開口が裏面40bの開口よりも大きい形状であり、通気孔47bは、主面40aの開口が裏面40bの開口よりも小さい形状である。
The base 45 shown in FIG. 12 has
これにより、通気孔47aおよび通気孔47bにおける、第一空間210および第二空間220の一方から他方への気体の流通に対する抵抗等の条件の差異が大きくなる。
Thereby, the difference of conditions, such as resistance with respect to the distribution | circulation of the gas from one side of the
その結果、例えば、通気孔47aおよび通気孔47bの一方が、主として、第一空間210から第二空間220への気体の流路となり、通気孔47aおよび通気孔47bの他方が、主として、第二空間220から第一空間210への気体の流路となることが考えられる。
As a result, for example, one of the
つまり、通気孔47aおよび47bの形状、サイズ、または位置等を互いに異ならせることで、通気孔47aおよび47bそれぞれの気体の流通に対する条件を異ならせることができる。その結果、電球形ランプ1の内部空間における気体の対流を活発化させることも可能である。
That is, by changing the shape, size, position, or the like of the vent holes 47a and 47b from each other, the conditions for the gas flow in the vent holes 47a and 47b can be made different. As a result, it is possible to activate gas convection in the internal space of the light bulb shaped
(照明装置)
本発明は、上述の電球形ランプ1として実現することができるだけでなく、電球形ランプ1を備える照明装置としても実現することができる。以下、本発明の実施の形態に係る照明装置について、図13を用いて説明する。
(Lighting device)
The present invention can be realized not only as the above-described light bulb shaped
図13は、実施の形態に係る照明装置2の概略断面図である。
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of the
図13に示すように、本発明の実施の形態に係る照明装置2は、例えば、室内の天井に装着されて使用される装置である。照明装置2は、上記の実施の形態に係る電球形ランプ1と、点灯器具3とを備える。
As shown in FIG. 13, the illuminating
なお、当該電球形ランプ1に、上記変形例1〜6に示す各種の変形のうちの少なくとも1つが反映されていてもよい。
The light bulb shaped
点灯器具3は、電球形ランプ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、電球形ランプ1を覆う透光性のランプカバー5とを備える。
The
器具本体4は、ソケット4aを有する。ソケット4aには、電球形ランプ1の口金90がねじ込まれる。このソケット4aを介して電球形ランプ1に電力が供給される。
The
(実施の形態の補足)
上記実施の形態および変形例1〜6において、通気孔43a等の通気孔は、基台45に2つ設けられているが、通気孔は、上述のように、基台45に少なくとも2つ設けられていればよい。
(Supplement of the embodiment)
In the above embodiment and
つまり、基台45に3以上の通気孔が設けられてもよい。例えば、3以上の通気孔が、支柱30を囲むように径小部41に設けられてもよい。
That is, the
また、内径が比較的小さな通気孔を台座40にマトリクス状に配置することで、第一空間210および第二空間220の間で気体を対流させる網目部分が台座40に形成されていてもよい。
In addition, a mesh portion for convection of gas between the
ここで、基台45は、LEDモジュール20に接続された部材であり、上述のように、放熱部材としても機能する。
Here, the
そのため、例えば比較的大きな通気孔を台座40に複数配置した場合、台座40に、熱伝導の妨げとなる肉薄の箇所が複数生じ、その結果、基台45による放熱効果が著しく低下することも考えられる。
Therefore, for example, when a plurality of relatively large ventilation holes are arranged in the
従って、例えば、基台45全体における、2以上の通気孔が占める割合(2以上の通気孔を設けることによる、基台45の体積の減少割合)を所定の範囲内に収めることで、基台45による放熱効果の著しい低下が防止される。 Therefore, for example, the ratio of the volume of the two or more vent holes in the entire base 45 (the ratio of the volume of the base 45 decreasing by providing two or more vent holes) is within a predetermined range. A significant decrease in the heat dissipation effect due to 45 is prevented.
例えば、図5Aに示す基台45の平面図において、台座40の面積における、通気孔43aおよび43bの面積合計の割合が、所定の範囲内になるように、通気孔43aおよび43bを設ける。これにより、通気孔43aおよび43bを通じた気体の対流による放熱と、基台45を介した放熱との両立が図られる。
For example, in the plan view of the base 45 shown in FIG. 5A, the vent holes 43a and 43b are provided so that the ratio of the total area of the vent holes 43a and 43b to the area of the
また、通気孔の形状、具体的には、通気孔の軸方向に垂直な断面形状および平行な断面形状は、上記実施の形態および変形例1〜6に示す形状以外でもよく、例えば、曲線と直線とが組み合わせられた形状であってもよい。 Further, the shape of the air holes, specifically, the cross-sectional shape perpendicular to the axial direction of the air holes and the parallel cross-sectional shape may be other than the shapes shown in the above embodiment and the first to sixth modifications. The shape may be a combination of straight lines.
また、基台45において、リード線53aおよび53bが挿通される孔であるリード線孔は2つ配置される必要はなく、1つのリード線孔に、リード線53aおよび53bの両方が挿通されてもよい。
Further, in the
また、電球形ランプ1の内部空間において対流する気体は、空気に限定されない。例えば、ヘリウム等の希ガスが、電球形ランプ1に封入されている場合、当該希ガスの対流により、LEDモジュール20からの熱を効率よく放熱することも可能である。
Further, the convection gas in the internal space of the light bulb shaped
また、上記の実施の形態において、LEDモジュール20は基板21上に発光素子としてLEDチップを直接実装したCOB型の構成を採用しているが、これに限らない。
In the above embodiment, the
例えば、発光素子として、凹部(キャビティ)を有する樹脂製の容器と、凹部の中に実装されたLEDチップと、凹部内に封入された封止部材(蛍光体含有樹脂)とからなるパッケージ型のLED素子(SMD型LED素子)が採用されてもよい。つまり、このLED素子を、金属配線が形成された基板21上に複数個実装することで構成されたSMD型のLEDモジュール20が、電球形ランプ1に備えられてもよい。
For example, as a light emitting element, a package type comprising a resin container having a recess (cavity), an LED chip mounted in the recess, and a sealing member (phosphor-containing resin) enclosed in the recess. An LED element (SMD type LED element) may be employed. That is, the light bulb shaped
また、上記の実施の形態において、LEDモジュール20の基板21としては、1枚の白色基板を用いたが、表面にLED22および封止部材23を形成した2枚の白色基板の裏側の面同士を貼り合わせることで、1つのLEDモジュール20を構成しても構わない。
Moreover, in said embodiment, although the white board | substrate was used as the board |
また、上記の実施の形態において、LEDモジュール20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ように構成したが、これに限らない。例えば、演色性を高めるために、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、黄色蛍光体を用いずに、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チップとを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することもできる。
In the above embodiment, the
また、上記の実施の形態において、LEDチップは、青色以外の色を発光するLEDチップを用いても構わない。例えば、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。 Moreover, in said embodiment, you may use the LED chip which light-emits colors other than blue as an LED chip. For example, when an ultraviolet light emitting LED chip is used, a combination of phosphor particles that emit light in three primary colors (red, green, and blue) can be used as the phosphor particles. Furthermore, a wavelength conversion material other than the phosphor particles may be used. For example, the wavelength conversion material absorbs light of a certain wavelength such as a semiconductor, a metal complex, an organic dye, or a pigment, and has a wavelength different from the absorbed light. A material containing a substance that emits light may be used.
また、上記の実施の形態において、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等の固体発光素子を用いてもよい。 In the above embodiment, the LED is exemplified as the light emitting element. However, a semiconductor light emitting element such as a semiconductor laser, or a solid light emitting element such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL may be used.
その他、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。 In addition, the form obtained by making various modifications conceived by those skilled in the art with respect to the embodiments and modifications, or arbitrarily combining the components and functions in the embodiments and modifications without departing from the gist of the present invention Embodiments realized by this are also included in the present invention.
1 電球形ランプ(照明用光源)
2 照明装置
3 点灯器具
4 器具本体
4a ソケット
5 ランプカバー
10 グローブ
11 開口部
20 LEDモジュール(発光モジュール)
21 基板
22 LED
23 封止部材
24 金属配線
25 ワイヤー
26a、26b 端子
27a、27b 挿通孔
30 支柱
40 台座
40a 主面
40b 裏面
41 径小部
42 径大部
43a、43b、46a、46b、47a、47b 通気孔
43c、凹部
45 基台
50 駆動回路
51 回路基板
52 回路素子
53a、53b、53c、53d リード線
80 筐体
81 本体部
82 螺合部
90 口金
90a 開口部
91 シェル部
92 絶縁部
93 アイレット部
140a、140b、141a、141b リード線孔
210 第一空間
220 第二空間
1 Light bulb shaped lamp (light source for illumination)
DESCRIPTION OF
21
23 Sealing
Claims (7)
前記発光モジュールを覆うように配置されたグローブと、
前記発光モジュールの発光のための電力を外部から受ける口金と、
前記グローブの開口部および前記口金の開口部と接続された筐体と、
前記発光モジュールを支持する基台であって、前記グローブ内の空間である第一空間と、前記口金内の空間および前記筐体内の空間によって形成される第二空間とを仕切る基台とを備え、
前記基台には、前記第一空間および前記第二空間の間で気体を対流させる、少なくとも2つの通気孔が形成されており、
前記基台は、前記少なくとも2つの通気孔が設けられた台座と、前記台座から前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた支柱とを有し、
前記発光モジュールは、前記支柱の、前記グローブの内方側の端部に接続されており、
前記少なくとも2つの通気孔は、前記台座における、前記支柱が配置されている領域以外の領域に配置されている
照明用光源。 A light emitting module;
A glove arranged to cover the light emitting module;
A base for receiving power for light emission of the light emitting module from the outside;
A housing connected to the opening of the globe and the opening of the base;
A base that supports the light emitting module, comprising: a first space that is a space in the globe; and a base that partitions the second space formed by the space in the base and the space in the housing. ,
The base is formed with at least two vent holes for convection of gas between the first space and the second space,
The base includes a pedestal provided with the at least two vent holes, and a support provided to extend from the pedestal toward the inside of the globe,
The light emitting module is connected to the inner end of the globe of the support,
The at least two vent holes are disposed in a region of the pedestal other than a region where the support column is disposed.
前記リード線は、前記少なくとも2つの通気孔のうちの1つの通気孔を貫通した状態で、前記第二空間から、前記第一空間内の前記発光モジュールまで延設されている
請求項1記載の照明用光源。 A lead wire electrically connected to the base is connected to the light emitting module,
The lead wire extends from the second space to the light emitting module in the first space in a state of passing through one of the at least two vent holes. Light source for illumination.
請求項2記載の照明用光源。 The light source for illumination according to claim 2, wherein an outer diameter of the lead wire is ½ or less of an inner diameter of the one vent hole through which the lead wire passes.
請求項2または3に記載の照明用光源。 The one vent hole is provided with a concave portion provided in a concave shape from an inner surface of the one vent hole, and forming a space for accommodating at least a part of the outer periphery of the lead wire. Light source for lighting.
前記基台にはさらに、前記リード線を挿通させるリード線孔が形成されており、
前記リード線は、前記リード線孔を貫通した状態で、前記第二空間から、前記第一空間内の前記発光モジュールまで延設されている
請求項1記載の照明用光源。 A lead wire electrically connected to the base is connected to the light emitting module,
The base is further formed with a lead wire hole through which the lead wire is inserted,
The illumination light source according to claim 1, wherein the lead wire extends from the second space to the light emitting module in the first space in a state of passing through the lead wire hole.
前記第一空間と、前記口金内の空間とは、前記少なくとも2つの通気孔のそれぞれ、及び、前記駆動回路と前記筐体の内面との間の隙間を介して連通している
請求項1〜5のいずれか1項に記載の照明用光源。 A drive circuit is housed in the housing,
The first space and the space in the base communicate with each of the at least two vent holes and a gap between the drive circuit and the inner surface of the housing. The light source for illumination according to any one of 5.
照明装置。
An illumination device comprising the illumination light source according to any one of claims 1 to 6 .
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