JPWO2013014821A1 - 照明用光源および照明装置 - Google Patents

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Abstract

透光性の部材から成る中空のグローブ10を備え、外部からの無線信号を受けて半導体発光素子を点灯制御する照明用光源1であって、前記半導体発光素子が、前記グローブ10内部において支持部材40により支持されており、前記無線信号を受信するアンテナ90が、前記グローブ10内に配されている。

Description

本発明は、半導体発光素子を利用した照明用光源および照明装置に関し、特に、外部からの無線信号を受けて点灯制御する照明用光源および照明装置に関する。
近年、白熱電球の代替品として、LED(Light Emitting Diode)などの半導体発光素子を利用した電球形の照明用光源が普及しつつある。また、照明用光源には、外部からの無線信号を受けて点灯制御する機能を備えたものがある(例えば、特許文献1)。
特開2011−9717号公報
ところで、このような照明用光源においては、無線信号を送受信するためのアンテナを照明用光源内に備えているが、無線信号を感度良く送受信できる位置にアンテナが配されていることが望ましい。特に、天井に設けられた開口に埋め込んで取り付ける照明器具、所謂ダウンライト用照明器具の光源として使用する場合には、照明用光源自体が天井に設けられた開口内の奥まった領域に位置することとなるため、天井等により無線信号の電波の送受信が阻害され、当該開口内の照明用光源に無線信号が届きにくくなる。かかる場合には、無線信号の送受信をより確実に実行できるようにすることが望まれる。これと同時に、照明用光源の配光特性も可能な限り良好であることが望ましい。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、無線信号の送受信をより確実に行うことができるとともに、良好な配光特性を実現す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。
上記目的を達成するため、本発明に係る照明用光源は、透光性の部材から成る中空のグローブを備え、外部からの無線信号を受けて半導体発光素子を点灯制御する照明用光源であって、前記半導体発光素子が、前記グローブ内部において支持部材により支持されており、前記無線信号を受信するアンテナが、前記グローブ内に配されていることを特徴とする。
また、本発明に係る照明装置は、上記照明用光源を備えることを特徴とする。
本発明に係る照明用光源の構成によれば、光源としての発光部が支持部材によりグローブ内部において支持されているため、光源の配置位置が白熱電球の光源位置により近い位置となり、白熱電球の配光特性により近い良好な配光特性を得ることができるとともに、照明用光源が照明装置に装着された際に外部に対して比較的露出しているグローブの内部にアンテナ配されているため、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、無線信号の祖受信をより確実に行うことができるとともに、良好な配光特性を実現する照明用光源を提供することができる。
第1の実施形態に係る照明用光源の構造を示す外観斜視図である。 第1の実施形態に係る照明用光源の分解斜視図である。 第1の実施形態に係る照明用光源の図1に示すA−A’線に沿った矢視断面図である。 第1の実施形態に係る発光部の概略構成を示す図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)に示すB−B’線に沿った矢視断面図である。 第1の実施形態に係る発光部が支持部材に支持される構成を示す断面図である。 回路ユニットの平面図であり、(a)は回路基板の表面側から見た平面図であり、(b)は裏面側から見た平面図である。 回路ユニットの回路構成を示す回路図である。 第2の実施形態に係る照明用光源の概略構造を示す断面図である。 第3の実施形態に係る照明用光源の発光部の概略構成を示す図であり、(a)は、照明用光源の外観斜視図であり、(b)は、発光部の平面図である。 第4の実施形態に係る照明用光源の発光部の概略構成を示す図であり、(a)は、照明用光源の外観斜視図であり、(b)は、発光部の平面図である。 変形例1に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例2に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例3に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例4に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例5に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例6に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例7に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例7に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例8に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例8に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例9に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例13に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例14に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例14に係る照明用光源の分解斜視図である。 変形例14に係る照明用光源の図23に示すC−C’線に沿った矢視断面図である。 変形例14に係る照明用光源の図23に示すD−D’線に沿った矢視断面図である。 変形例14に係る照明用光源の製造方法を説明するための図であって、グローブ封着前のステムの製造方法を説明する図である。(a)および(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a)はフレア形成前の状態を示し、(b)はフレア形成後の状態を示し、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。 図27の続きを示す図であって、フレアにジョイント部を形成する方法を示すである。(a),(b),(c)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’),(c’)は、それぞれ(a),(b),(c)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。 図28の続きを示す図であって、排気孔を形成する方法を示す図である。(a),(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。 図29の続きを示す図であって、(a),(b),(c)はフレアに対して発光部を取着する工程を示す図であって、(d)はドロップシール方式によるグローブ封止工程を示す図である。 図30の続きを示す図であって、(a)はドロップシール方式によるグローブ封止工程を示す図であり、(b),(c)はグローブ内の空気を廃棄し、ヘリウムを充填する工程を示す図である。 図31の続きを示す図であって、(a)は排気管を封止する工程を示す図であり、(b),(c)は回路ユニット、筐体、および口金を取着する工程を示す図である。 バットシール方式によるグローブ封止工程を示す図である。 変形例15に係る照明用光源の断面図である。 変形例16に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例17に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例18に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例19に係る照明用光源の概略構成を示す一部断面図である。 変形例20に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例21に係る照明用光源の概略構成を示す一部断面図である。 変形例22に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例23に係る照明用光源の断面図である。 変形例24に係る照明用光源の断面図である。 変形例25に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例26に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例28に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例29に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例30に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断側面図である。 変形例31に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例32に係る照明用光源の製造方法について主要な製造工程を示す図である。 変形例33に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例33に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例33に係る照明用光源の製造方法について主要な製造工程を示す図である。 変形例33に係る照明用光源の製造方法について主要な製造工程を示す図である。 変形例57に係る照明装置の概略構成を示す図である。
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照して詳細に説明する。なお、各図は、模式図であり、図面に示された部品等の核構成要素の形状や寸法および比等については、必ずしも厳密に図示したものではない。
≪第1の実施形態≫
まず、本発明の第1の実施形態に係る照明用光源の全体構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。
[1.全体構成]
図1は、第1の実施形態に係る照明用光源1の概略構成を示す外観斜視図である。図2は、照明用光源1の分解斜視図である。図3は、図1に示すA−A’線に沿った照明用光源1の矢視断面図である。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照明用光源1のランプ軸J1を示しており、同図において、ランプ軸J1に沿って紙面上方が照明用光源1から出射される光の主出射方向である。照明用光源1から出射される光の主出射方向を「上方」とし、主出射方向とは逆の方向を「下方」とする。以下、各実施形態および各変形例においても特に断りが無い限り同様である。
図1〜図3に示すように、本発明の第1の実施形態に係る照明用光源1は、白熱電球を代替する電球型のランプであって、光源としての半導体発光素子にLEDを用いたLEDランプである。照明用光源1は、その主な構成要素として、透光性のグローブ10と、光源である半導体発光素子22(図4参照)を備えた発光部20と、外部より電力を受電する口金30と、発光部20をグローブ10内に支持する支持部材40とを備える。グローブ10の開口11側の端部である開口側端部11aには、ケース60が取着されている。ケース60は筒状の形状を有している。ケース60の一端(図1〜3における下方側の端部)には口金30が取着されている。また、ケース60の他端側(図1〜3における上方側)の開口は、基台50により塞がれている。ケース60の内部には回路ユニット80が格納されている。基台50上には、グローブ10内へと延伸する方向に支持部材40が立設されており、支持部材40の延伸する方向の先端に発光部20が取着されている。
[2.各部構成]
以下、本発明の第1の実施形態に係る照明用光源1の各構成要素について、図1〜図7を参照しながら詳細に説明する。
(2−1.グローブ)
グローブ10は、白熱電球のバルブ(ガラスバルブとも言う。)と同じような形状をしている。グローブ10は、ここでは、一般白熱電球(フィラメントを有する電球)と似た形状をした、いわゆるAタイプである。
図1〜図3に示すように、グローブ10は、中空の球状をした球状部10aと、筒状をした筒状部10bとから構成されている。筒状部10bは、球状部10aから離れるに従って縮径している。なお、筒状部10bにおける球状部10aと反対側の端部に開口11が存在し、この端部を開口側端部11aとする。
グローブ10は、透光性材料により構成される。透光性材料としては、ガラス材料やアクリル等の樹脂材料などがある。ここでは、グローブ10は例えばガラス材料により構成されている。
なお、グローブ10の形状は、必ずしもA形である必要はない。例えば、グローブ10の形状は、G形またはE形等であってもよい。また、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、例えば、シリカを塗布して乳白色の拡散膜を形成する等によって拡散処理が施されていてもよい。また、赤色や黄色等の有色に着色されていてもよいし、模様や絵が施されていてもよい。さらには、レフ電球のように光源よりも口金側に反射膜等が設けられていてもよい。また、グローブ10の複数個所の厚みを不均一に形成することで、発光部20からの光が厚みの不均一箇所に当たり、光のきらめき感を高めることができる。
(2−2.発光部)
図4(a)は、照明用光源1における発光部20の平面図であり、図4(b)は、図4(a)のB−B’線に沿った当該発光部20の断面図である。発光部20は、実装基板21と、実装基板21の上方側の主面である表(おもて)面に実装された複数の半導体発光素子22とを備える。なお、本実施の形態では、半導体発光素子22はLED素子であり、発光部20は、上記実装基板21、半導体発光素子22以外に、半導体発光素子22を被覆する封止体23等を備える。
また、本実施形態においては、半導体発光素子22がLEDである場合を例に説明するが、半導体発光素子22は、例えば、LD(レーザダイオード)であっても良く、EL素子(エレクトリックルミネッセンス素子)であっても良い。
本実施形態においては、実装基板21は、透光性材料により構成されている。これにより、実装基板21の表面に実装された半導体発光素子22から発せられた光のうち、下方へ発せられた光は、実装基板21を透過してグローブ10から外部へと出射する。実装基板21に用いられる透光性材料としては、例えば、サファイア基板、ガラス基板、セラミック基板、透光性を有する樹脂基板等が用いられる。
また、本実施形態においては、実装基板21は、平面視形状が矩形状をしており、材料としては、例えば、ガラスやアルミナ等が用いられている。なお、実装基板21上には、半導体発光素子22を電気的に接続(直列接続又は/及び並列接続である。)したり、回路ユニット80と接続したりするための配線パターン27が形成されている。図4(a)には、配線パターン27の一部が示されている。半導体発光素子22から下方へ発せられた光の利用を考慮すると、配線パターン27も透光性の材料で構成されるのが好ましく、このような透光性の材料として、ITO等を用いてもよい。
図4(a),(b)に示すように、複数の半導体発光素子22が、間隔(例えば、等間隔)をおいて、矩形状の実装基板21の長手方向に沿って直線状に、実装基板21の表面に実装されている。本実施の形態においては、10個の半導体発光素子22が略等間隔に並べられた列が2列配置されている。
なお、一つの列に並べられる半導体発光素子22の個数および配列等は、上記に限られず、照明用光源1に要求される輝度等により適宜決定される。即ち、1列に配置される半導体発光素子22の個数は、10個に限られず、用途に応じて適宜変更することができる。また、半導体発光素子22が実装基板21上に配置される列の数は2列に限られず、1列でもよく、あるいは、3列以上の複数列で実装してもよい。
封止体23は、主に、透光性材料からなる。封止体23は、半導体発光素子22への空気・水分の侵入を防止する機能を有する。ここでは、複数の半導体発光素子22が直線状に配されている列単位で、当該列を構成する半導体発光素子22を被覆している。
封止体23は、上述した空気等の侵入防止機能の他、半導体発光素子22から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する必要がある場合には、半導体発光素子22からの光の波長を変換する波長変換機能も有する。なお、波長変換機能は、例えば、所定の光の波長を変換する波長変換材料を透光性材料に混入することにより実施することができる。
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、波長変換機能を持たせる場合には、波長変換材料としては、例えば、蛍光体粒子を利用することができる。
本実施形態においては、半導体発光素子22は青色光を発光色とするものであり、波長変換材料として青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子が利用されている。これにより、半導体発光素子22から出射された青色光と、蛍光体粒子により波長変換された黄色光とにより混色された白色光が発光部20(照明用光源1)から発せられることとなる。
図4(a),(b)に示すように、矩形状の実装基板21の長手方向両端部には、一端が回路ユニット80と電気的に接続された後述のリード線71,72から半導体発光素子22を発光させるための電力の供給を受けるための給電端子24a、24bが形成されている。
また、実装基板21の給電端子24a,24bが形成された部分のそれぞれには、実装基板21および給電端子24a,24bを貫通する第2貫通孔26が設けられている。なお、図4(a),(b)には図示されていないが、第2貫通孔26のそれぞれにはリード線71,72のそれぞれの一端が挿通され、半田等から成る導電性接合部材73によって給電端子24aとリード線71とが電気的に接続されるとともに、給電端子24bとリード線72とが電気的に接続される。
次に、第1貫通孔25について説明する。第1貫通孔25は、実装基板21を貫通するように設けられており、後述する支持部材40の凸部43と嵌合するように構成されており、第1貫通孔25の上面視形状は、凸部43の上面視形状と一致する。第1貫通孔25の上面視形状は、具体的には、例えば、図4(a)に示すように、長手方向が実装基板21の長手方向と一致するとともに、短手方向が実装基板21の短手方向(幅方向)と一致する長方形である。
なお、第1貫通孔25は、実装基板21のほぼ中央に設けられている。すなわち、第1貫通孔25は、実装基板21の長手方向および短手方向の中央部に設けられており、本実施形態では、2本の封止体23の間に設けられている。
(2−3.ケース)
図1〜3に戻って、ケース60は、白熱電球のバルブの口金30側に近い部分と同様の形状をしている。本実施形態では、ケース60は、その中心軸方向におけるグローブ10側半分に大径部61を、口金側半分に小径部62をそれぞれ有し、大径部61と小径部62との間には段差部63が存在する。
ケース60の大径部61の端部は、上述したように基台50により塞がれている。ケース60の大径部61と基台50との間の溝54に樹脂等の接着剤55を充填し、そこにグローブ10の開口側端部11aを挿入して接着剤を固化させることによりグローブ10が基台50およびケース60に対して固定される。
ケース60の小径部62には口金30が螺着されている。本実施形態においては、口金30は、エジソンタイプである。このため、小径部62の外周が雄ネジとなっており、口金30内にねじ込まれている。これにより、口金30とケース60とが螺合される。詳しくは、後述する。
また、ケース60の小径部62には、ケース60の中心軸が延伸する方向と平行に延伸する溝64が形成されている。この溝64は、後述する口金30と回路ユニット80とを接続するリード線75を固定する(リード線75の移動を規制する)ものである。
ケース60は、樹脂材料、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)により構成されている。なお、ケース60の熱伝導性を調整するために、樹脂材料に、例えばガラス繊維等を混入させたものを用いてもよい。
ケース60は、上述のように、上方側端部にグローブ10が装着され、且つ、下方側端部に口金30が装着された状態で、全体形状として白熱電球と類似するように、大径部61の形状は口金30側からグローブ10側に移るに従って曲線的に拡径している。
ケース60は、内部に収納する回路ユニット80が点灯時に発生する熱を外部に放出する機能を有する。放熱は、ケース60から外気への熱伝導、外気の対流、輻射等により行われる。
ケース60は、その上端側の開口が上述のように基台50により塞がれ、下端側の開口が口金30により塞がれることで、内部に略密閉された空間を有する。この空間には回路ユニット80が収納される。なお、回路ユニット80の収納方法については、詳しくは、後述する。
(2−4.口金)
口金30は、照明用光源1が照明器具に装着されて点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるためのものである。
口金30の種類は、特に限定するものではないが、本実施形態においては、エジソンタイプが使用されている。口金30は、筒状であって周壁がネジ状をしたシェル部33と、シェル部33に絶縁部材34を介して装着されたアイレット部35とからなる。
シェル部33はリード線75を介して、アイレット部35はリード線74を介して、それぞれ回路ユニット80と接続されている。なお、リード線75は、ケース60の小径部62の内側から下端の開口を経由して外側へと引き出されてケース60の溝64に嵌められた状態で、シェル部33に覆われている。これにより、ケース60の外周とシェル部33の内周との間にリード線75が挟まれ、リード線75が口金30に対して固定されるとともに、リード線75と口金30とが電気的に接続される。
(2−5.基台)
基台50は、ケース60の大径部61に挿入される。基台50は、ケース60の内部に挿入されるため、ケース60の大径部61の内面に対応した外面(周面)を有する。ここでは、ケース60の内周面と基台50の外周面とが対応しており、大径部61の内周面の横断面形状が円形状をしているため、基台50も横断面形状が円形状をした円盤状の形状を有している。
基台50は、小径部50aと、小径部50aよりも径の大きな大径部50bとを有する。大径部50bの外周面がケース60の大径部61の内周面に対応(当接)する。基台50がケース60に挿入されると、小径部50aとケース60の内周面との間に、ケース60の内周面に沿った溝54が形成される。
溝54には、図3に示すように、グローブ10の開口側端部11aが挿入され、接着剤55により固着されている。
ここでは、基台50は、ケース60の大径部61に挿入された状態で、接着剤55によってケース60及びグローブ10に接合されている。
基台50は、上述のように、ケース60の大径部61の上方側開口を塞ぐ機能を有する。また、半導体発光素子22が発光する際に半導体発光素子22において熱が発生するのであるが、実装基板21から支持部材40を伝わって基台50へと伝導してきた半導体発光素子22の熱を、グローブ10およびケース60へと伝える機能を、基台50はさらに有する。このため、基台50は、良好な熱伝導性を有する材料で構成されている。具体的には、例えば、アルミ等の金属や、樹脂、セラミック等である。
(2−6.支持部材)
支持部材40は、発光部20をグローブ10内部の中央位置で支持する。ここで、前記中央位置とは、白熱電球における光源(フィラメント)位置に対応した位置であり、例えば、白熱電球においてフィラメントが配置される位置と略同じ位置である。支持部材40は、棒状の形状を有し、上端部は発光部20に結合され、下端部は基台50に取着されている。つまり、支持部材40は、基台50からグローブ10の内部へと延伸する状態で基台50に立設されている。
支持部材40の上端部と発光部20との結合は、例えば、係合構造を利用している。支持部材40の上面41の略中央には、凸部43が形成されている。発光部20の実装基板21の略中央には、第1貫通孔25が形成されている。すなわち、第1貫通孔25は、実装基板21の長手方向および短手方向の中央部に設けられており、本実施形態では、2本の封止体23の間に設けられている。凸部43の形状と第1貫通孔25の形状とは互いに対応しており、支持部材40の上面41の凸部43が、発光部20の実装基板21の第1貫通孔25に挿入(嵌合)するように実装基板21が支持部材40の上面41に載置される。
また、発光部20は、複数の半導体発光素子22が実装された面をグローブ10の頂部に向けて配置される。即ち、半導体発光素子22は、その主出斜方向を照明用光源1の上方に向けた状態で平面配置されている。
ここで、発光部20を支持部材40に配置するときの様子について図5を用いて説明する。図5は、本実施形態に係る照明用光源1の発光部20および支持部材40の要部拡大断面図である。なお、図5においては、不図示の給電端子24a(24b)およびリード線71(72)が半田接続される前の状態を示している。
図5に示すように、支持部材40の凸部43に発光部20の第1貫通孔25を嵌合させるようにして発光部20を支持部材40の上面41に載置する。このとき、発光部20の姿勢は凸部43により規制され、凸部43に従って発光部20の向きが決定付けられる。このように、本実施形態においては、凸部43に第1貫通孔25を嵌合させることにより、発光部20と支持部材40とが結合され、発光部20が支持部材40により固定的に支持される。これに加えて、凸部43に第1貫通孔25を嵌合させることにより、発光部20を支持部材40に固定する際に、発光部20と支持部材40との位置合わせを容易に行うことができる。
支持部材40の下端部と基台50との結合は、例えば接着構造を利用している。支持部材40の下面は平坦となっている。支持部材40の平坦な下面が基台50の平坦な上面に接着剤(図示省略)により固着(結合)されている。
支持部材40は、グローブ10内部において発光部20を支持する機能を有するほか、発光時に半導体発光素子22において発生する熱を、基台50に伝える機能を有する。この伝熱機能は、熱伝導性の高い材料を用いることで実施できる。熱伝導性の高い材料としては、金属やセラミック等が挙げられる。本実施形態においては、支持部材40は、例えば、アルミから成る。
発光部20は、実装基板21を透光性材料により構成することで、下方へも発光部20からの光を出射させることが可能である。このため、支持部材40は、半導体発光素子22(発光部20)から下方へ発せられた光を遮らないように、なるべく棒状に近い形状をしている。
つまり、支持部材40の中間領域は、断面が円形状をした円柱部47となっている。支持部材40の上側領域は、矩形状の実装基板21の短手方向に偏平な(短手方向に厚みが薄い)形状をした偏平部48となっている。支持部材40の下側領域は、基台50に近づくに従って拡径する裁頭円錐状をした円錐部42となっている。これにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光であって支持部材40の下端部に達した光は反射され易くなる。
支持部材40は、半導体発光素子22から下方へと発せられた光を遮らないように、透光性の材料(例えば、ガラス材料)により構成されてもよいし、支持部材40の表面に光反射性を高める加工を施してもよい。
なお、支持部材40には、回路ユニット80と発光部20とを電気的に接続するリード線71,72をそれぞれ挿通させるための貫通孔44,45が形成されており、基台50にもリード線71,72をそれぞれ挿通させるための貫通孔51,52が形成されている。
なお、貫通孔44,45、および51,52は、図3に示すような支持部材40の中心軸に対して略対称な位置に設けられる代わりに、別の位置に形成されていてもよいし、リード線71,72それぞれに対して一つずつが形成される代わりに、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部42および基台50にそれぞれ1個ずつ形成されていてもよい。
また、図1においては陰になって見えないが、支持部材40には、アンテナ線91を挿通させるための貫通孔が、円錐部42の図1における紙面奥側に設けられている。
支持部材40の長さは、例えば、20〜40〔mm〕であり、支持部材40の円柱部47の直径は、例えば、5〜30〔mm〕である。
実装基板21の長手方向と短手方向は基板対角で5〜30〔mm〕であり、厚さは、例えば、1〜1.6〔mm〕である。
(2−7.アンテナ)
アンテナ90は、外部からの無線信号を送受信するためのものであり、アンテナ線91を介して回路ユニット80に接続されている。本実施形態においては、図1〜3に示すように、アンテナ90は、ヘリカルアンテナであって、支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されている。アンテナ90の口金30側の端部にはアンテナ線91の一端が取着されており、アンテナ線91の他端は、回路ユニット80のアンテナ端子89eに接続されている。
アンテナ90は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ90の長さ(支持部材40に取着された状態における上下方向の長さ)は、例えば、20〜31.25〔mm〕であるが、支持部材40のサイズおよびデザインや、リード線71,72、およびアンテナ線91の配線方法によって、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
例えば、900MHz帯域で使用するときは、例えば、80〜83.3〔mm〕としてもよい。
なお、アンテナ90の指向性は無指向性であることが好ましい。また、アンテナ90とアンテナ線91とが、一本の金属線を用いて一体的に形成されてもよい。
アンテナ90は、上述したように、グローブ10内において支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されている。このような構成によると、アンテナ90がケース60内に収容されている場合と比較して、例えば、照明用光源1がダウンライト用照明器具の光源として使用された場合(図55参照)等であっても、アンテナ90がグローブ内に配置されていることにより、天井等による無線信号送受信に対する阻害をより受けにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
なお、本実施形態においては、支持部材40は導電性のアルミから成るため、支持部材40をアンテナとして利用することもできる。この場合、ヘリカルアンテナ90よりも支持部材40は径が大きいため、送受信できる電波の周波数の幅がより広くなるという効果がある。以下、支持部材にアルミ等の導電性の部材を用いる場合、各実施形態および各変形例においても、同様に支持部材にアンテナとしての役割を担わせてもよい。
(2−8.回路ユニット)
回路ユニット80は、外部からの無線信号を送受信するとともに、当該無線信号を基に半導体発光素子22を点灯制御するためのものである。ここでの「点灯制御」には、例えば、点灯、消灯、調光、照明色変更等が含まれる。
回路ユニット80は、詳しくは、後述するが、回路基板81と、当該回路基板81に実装された各種の電子部品とから構成されている。
回路基板81は、円盤状であり、その主面がランプ軸J1と略直交する姿勢で、ケース60内に固定的に収容されている。
回路基板81は、ケース60の内部に係止構造を利用して固定される。具体的には、ケース60内部の段差部63に回路基板81の裏面(口金30側の面)の周縁部分が当接し、大径部61の内面に設けられた係止部65により回路基板81の表面(基台50側の面)が係止されている。
係止部65は、周方向に間隔(例えば、等間隔である。)をおいて複数個(例えば、4個である。)形成されている。係止部65は、段差部63に近づくに従ってケース60の中心軸側に張り出す形状をしており、係止部65と段差部63との距離は、回路基板81の厚みに相当する。
なお、回路基板81を装着する際には、回路ユニット80をケース60の上方(大径部61側)から挿入し、回路基板81の裏面が係止部65に到達すると、回路基板81をさらに下方に押し込んで係止部65を通過させる。これにより、回路基板81が係止部65により係止され、回路ユニット80がケース60に固定される。
図3に示すように、回路ユニット80と口金30とは、リード線74,75によって電気的に接続されている。
また、図示していないが、回路基板81には、例えば銅箔等をパターニングすることにより配線パターンが形成されており、この配線パターンの一部が、後述するアンテナ90との間の信号伝達路となっている。
続いて、回路ユニット80の回路構成について、図6(a),(b)、および図7を参照しながら以下に説明する。
図6(a)は、回路基板81を、その上方側主面である表面81a側から見た平面図であり、図6(b)は、回路基板81を、その下方側主面である裏面81b側から見た平面図である。図6(a)および図6(b)に示すように、回路ユニット80は、回路基板81と、当該回路基板81上に配された整流回路85,平滑コンデンサ86,無線制御部820,発光素子制御部87,無線制御部用電源84,無線制御部820および発光素子制御部87等を制御するためのクロック信号を生成する発振子83、および、その他の各種電子部品88等を有している。
本実施形態においては、SMD(Surface Mount Device)タイプの電子部品は回路基板81の表面81a側に、リード線により実装されるタイプの電子部品は裏面81b側に実装されている。リード線71,72は、裏面81b上に設けられた出力端子89c,89dにそれぞれ接続されており、アンテナ線91は、裏面81b上に設けられたアンテナ端子89eに接続されている。リード線74,75は、裏面81b上に設けられた入力端子89a,89bにそれぞれ接続されている。リード線71,72およびアンテナ線91は、出力端子89c,89dおよびアンテナ端子89eから回路基板81に設けられた切欠き部81cを通って表面81a側へと配線されている。
本実施形態においては、表面81aに実装されるSMDタイプの電子部品は、発振子83,無線制御部用電源84,発光素子制御部87等であり、裏面81bに実装されるリード線により実装されるタイプの電子部品は、整流回路85,平滑コンデンサ86,無線制御部820等である。
図7は、第1の実施形態に係る回路ユニット80の回路構成を示す回路図である。
図1〜3に示すように、照明用光源1は、発光部20と、無線信号を送受信するとともに当該無線信号を基に半導体発光素子22(ここでは、LED)を点灯制御する回路ユニット80と、を有する。
発光部20は、例えば、10個のLEDを直列に接続した直列接続体を2組並列に接続したものである。発光部20は、交流電源19からスイッチング回路810を介して電力の供給を受け、LEDを点灯させる。
回路ユニット80は、その主な構成として、整流回路85,平滑コンデンサ86(C1),スイッチング回路810,制御回路871,無線制御部820,無線制御部用電源84,点灯制御信号検出部830を備える。回路ユニット80の入力側は、入力端子89a,89bを介して交流電源19に、出力側は、出力端子89c,89dを介して発光部20にそれぞれ接続されている。
回路ユニット80の機能を概説すると、整流回路85,平滑コンデンサ86(C1),スイッチング回路810,制御回路871,点灯制御信号検出部830から成る点灯用回路により、交流電源19から供給される交流電力の半導体発光素子22を点灯させるための電力への変換、および、変換された電力の半導体発光素子22への出力が行われる。アンテナ90,無線制御部820,無線制御部用電源84から成る無線信号用回路により、無線信号の送受信、無線信号の電気信号への変換、および当該電気信号の入出力が行われる。
整流回路85は、交流電源19から供給される交流電圧を全波整流し、それを平滑コンデンサ86(C1)が直流電流に平滑化する。
スイッチング回路810は、平滑コンデンサ86(C1)から供給される直流電力を、半導体発光素子22を点灯させるための電力に変換する、いわゆる降圧式のDC−DCコンバータであり、スイッチング素子811,ダイオードD1,インダクタL1,コンデンサC2を備える。スイッチング回路810からの電力供給により、発光部20が点灯する。
なお、DC−DCコンバータには、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,ハーフブリッジ方式,フルブリッジ方式,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がある。本実施形態では、降圧チョッパー方式が採用されているが、これ以外の方式を採用しても構わない。
制御回路871は、スイッチング素子811の制御端子811gに接続される。制御回路871は、制御端子811gに信号を与えることでスイッチング素子811のオンオフ制御を行い、平滑コンデンサ86(C1)から供給される直流電圧を所望の電圧に降圧する。本実施形態においては、スイッチング素子811として電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)が用いられており、制御端子811gはFETのゲートに、制御端子811gに与えられる信号はゲート電圧にそれぞれ相当する。
アンテナ90は、使用する無線信号に対応した規格のものが採用されている。無線信号には、照明用光源1を点灯制御するための命令が含まれるが、無線信号として用いる信号の周波数は特に限定されない。例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.15.4規格に準拠した通信装置で使用されている世界共通で使用可能な2.4[GHz]の周波数帯域の無線信号を用いることができる。また、地域別に周波数帯域があり、欧州では433.05〜434.79[MHz]、863〜870[MHz]、日本では426〜429[MHz]、915〜956[MHz]、米国では260〜470[MHz]、902〜928[MHz]などの使用帯域を別途確保している。IEEE802.15.4とは、PAN(Personal Area Network)、またはW(Wireless)PANと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
上記のような周波数帯域の無線信号を用いた無線通信は、従来からある赤外通信と比較して波長が短い。したがって、無線信号の送信機側と送受信機側(アンテナ部側)間の見通しが悪い場合であっても良好な通信が行える。
さらに、上記規格においては、同じアドレスを有するグループであって、無線信号の送信機とペアリングされたグループに属する照明用光源同士で、送信機を介さずに相互通信を行うことができる。よって、送信機から無線信号を送受信できなくても、同じグループにおける送受信済みの照明用光源が、送信機からの無線信号と同じ命令を未送受信の照明用光源に対して送信することができる。その結果、送信機とペアリングされたグループ内の照明用光源はもれなく制御される。このような機能は、シャンデリアのような嵩高い照明器具を点灯制御する場合のような、非常に広範囲に亘って設けられた照明用光源を一律に点灯制御させたい場合等に有効である。
無線制御部820は、アンテナ90で送受信した無線信号を基に、半導体発光素子22への給電を制御するための点灯制御信号を生成し、発光素子制御部87の制御回路871に出力する。無線制御部820としては、例えば、NXP社のJN5142またはJN5148を利用することができる。無線制御部820は、無線制御部用電源84から電力の供給を受ける。
無線制御部820の1番ピンには、アンテナ90で送受信した無線信号が入力される。無線制御部820の1番ピンに入力された無線信号は、無線制御部820内で増幅された後、電気信号に変換され、最終的に4番ピンから点灯制御信号として出力される。また、無線制御部820の2番ピンはアンテナ90のグランド端子,3番ピンはグランド端子,5番ピンはVDD入力端子,6番ピンは高電圧入力端子,7番ピンおよび8番ピンはインダクタL2の入出力端子である。
点灯制御信号検出部830は、無線制御部820から出力された点灯制御信号のレベルを検出し、検出されたレベルに応じた信号を、発光素子制御部87の3番ピンに出力する。
なお、制御回路871とスイッチング素子811とが一つのパッケージに封止されたLEDドライバ(発光素子制御部87に相当する。)を利用することもできる。このようなLEDドライバとして、例えば、パナソニック株式会社のMIP551やNXP社のSSL2108を用いることができる。
発光素子制御部87の1番ピンは電源入力端子である。発光素子制御部87の2番ピンはVDD供給端子であり、無線制御部820や周辺素子等の動作電圧に使用している。発光素子制御部87の3番ピンには、点灯制御信号検出部830で検出されたレベルに応じた信号が入力される。発光素子制御部87は、当該レベルが低下するほど内部の発振回路のLED電流を低下させる仕様となっている。
発光素子制御部87の4番ピンはスイッチング素子811のソース、およびグランドに接続されている。発光素子制御部87の5番ピン,6番ピンは、それぞれ、スイッチング素子811のソース,ドレインである。
[3.配光特性]
本実施形態に係る照明用光源1では、グローブ10内であって、白熱電球の光源(フィラメント)位置に対応した位置(例えば略同じ位置である。)に発光部20が設けられている。これにより、照明用光源1を従来の白熱電球用の照明器具に装着しても、フィラメントの位置に発光部20が配されることとなり、白熱電球を装着した際の配光特性と近い特性を得ることができる。
また、発光部20は透光性の実装基板21を用いて構成されているため、半導体発光素子22から下方に発せられた光は実装基板21を通過してグローブ10から外部へと出射される。
さらに、半導体発光素子22を支持している支持部材40の形状を細長い棒状にすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材40により遮られる割合を少なくすることができる。
支持部材40を透光性の材料により構成することで、支持部材40に達した光は、そのまま通過し、グローブ10の内面にまで達した光はグローブ10を透過して外部へと出射される。
[4.第1の実施形態のまとめ]
以上説明したように、第1の実施形態に係る照明用光源1の構成によると、光源としての半導体発光素子22を有する発光部20が支持部材40によりグローブ10内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
さらに、支持部材40にアンテナ90が取着されており、照明用光源1が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ10の内部にアンテナ90が位置することになるため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ10に到達し、そこからさらにグローブ10を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材40を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材40により遮られる割合を少なくすることができる。これにより、照明用光源1の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
≪第2の実施形態≫
上記第1の実施形態においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成を例に説明した。
しかし、アンテナが支持部材40に備えられる態様は、これに限られない。第2の実施形態においては、ロッドアンテナが支持部材40に備えられた構成について説明する。なお、説明の重複を避けるため、第1および第2の実施形態と同じ構成要素については、同符号を付して、その説明を省略する。以下、各実施形態および各変形例においても同様である。
図8は、第2の実施形態に係る照明用光源100の図1のA−A’直線に相当する直線に沿った矢視断面図である。
第2の実施形態に係る照明用光源100は、支持部材140が内部に空間140aを有する中空構造となっており、空間140aの内部に棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ190が収容されており、アンテナ190の下端部に接続されたアンテナ線91が、支持部材140の空間140aから支持部材140の下端面へと連通する連通孔146および、基台150に設けられた貫通孔153に挿通されている点において、第1の実施形態に係る照明用光源1と異なっている。
アンテナ190は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ190の長さは、例えば、20〜31.25〔mm〕であり、直径は、1〜30〔mm〕であるが、支持部材140のサイズおよびデザインや、リード線71,72、およびアンテナ線91の配線方法によって、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
なお、アンテナ190の指向性は無指向性であることが好ましい。
支持部材140の上端部には、発光部20が取着されており、発光部20と回路基板81とは、リード線71,72により電気的に接続されている。リード線71は、支持部材140の円錐部142に設けられた貫通孔144および、基台150に設けられた貫通孔151に挿通されている。リード線72は、支持部材140の円錐部142に設けられた貫通孔145および、基台150に設けられた貫通孔152に挿通されている。なお、貫通孔144,145、および151,152は、リード線71,72を通すためのものであり、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部142および基台150にそれぞれ1個ずつ形成されていても良い。また、図8に示すような、支持部材440を挟んだ位置でない別の位置に形成されていてもよい。
以上説明したように、第2の実施形態に係る照明用光源100の構成においても、アンテナ190が支持部材内部に収容された状態でグローブ10の内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる
また、本実施形態においては、アンテナ190が支持部材140内部に収容されているため、支持部材140は、非導電性の部材で構成されている。非導電性の部材としては、ガラスやセラミック等が挙げられるが、本実施形態においては、ガラスを用いている。これにより、発光部20の半導体発光素子22から実装基板21の下方側へと発せられた光が、支持部材140を透過してグローブ10の下方側へと到達し、そこから外部へと出射することができるため、より良好な配光特性を実現することができる。
なお、支持部材140がガラスやセラミック等の非導電性の部材から成る場合、アンテナ190を内包した状態で一体的に形成されてもよい。このような場合、支持部材140の内部において、支持部材140とアンテナ190との間に、特に隙間としての空間140aが設けられることなく、アンテナ190が支持部材140内に密に収容される構成としてもよい。以下、後述する変形例2,4,6においても、同様である。
≪第3の実施形態≫
上記第1の実施形態においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成について説明し、第2の実施形態においては、ロッドアンテナであるアンテナ190が支持部材140の内部に収容されている構成について説明した。
しかし、アンテナがグローブ10内部に設けられる態様は、これらに限られない。
図9(a)は、第3の実施形態に係る照明用光源200の概略構成を示す外観斜視図である。図9(b)は、照明用光源200における発光部220の平面図である。
本実施形態に係る照明用光源200は、発光部220の実装基板21の表面上に、アンテナ290が形成されている。アンテナ290は、PCBアンテナ(プリントアンテナ)であり、実装基板上にアルミ薄膜等を用いて矩形波様の形状に形成されている。図9(b)に示すように、本実施形態においては、アンテナ290は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側であって、実装基板21の短手方向の中央部、即ち、2本の封止体23の間に設けられている。アンテナ290の給電端子24bに近い方の端部には、アンテナ線91の一端が接続されるアンテナ端子292が形成されており、アンテナ端子292の中央部には、実装基板21およびアンテナ端子292を貫通する貫通孔293が形成されている。図9(b)には図示されていないが、貫通孔293にアンテナ線91の回路ユニット80と接続されている側とは反対側の一端が挿通され、半田等から成る導電性接合部材73によってアンテナ端子292とアンテナ線91とが接続される。アンテナ線91は、支持部材240の円錐部242に形成された貫通孔246および基台250に形成された不図示の挿通孔に挿通され、回路ユニット80(図3参照)に接続される。
アンテナ290は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ290の長さ(実装基板21の長手方向の長さ)は、例えば、20〜31.25〔mm〕程度であるが、実装基板21のサイズ、半導体発光素子22の配列態様、封止体23の配置態様、および、アンテナ290が形成される実装基板21上の位置に応じて、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
また、アンテナ90の指向性は無指向性であることが好ましい。
なお、支持部材240は、ガラス等の透光性の部材により構成されている点において、第1の実施形態に係る照明用光源1における支持部材40と異なっているが、支持部材40と同一の形状を有する。アンテナ線91を挿通するための貫通孔246が、図9(a)に示す支持部材240においては、紙面手前側に描かれているが、図1に示す支持部材40においては、紙面奥側に形成されており、円錐部42に隠れて見えないため、図1では図示されていない。
また、貫通孔244,245は、図9に示すような支持部材240の中心軸に対して略対称な位置に設けられる代わりに、別の位置に形成されていてもよいし、リード線71,72それぞれに対して一つずつ形成される代わりに、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部242に1個形成されていてもよい。
以上説明したように、第3の実施形態に係る照明用光源200の構成においても、第1および第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ290が、PCBアンテナとして発光部220の実装基板21上に形成されており、グローブ10内部に配置されている。これにより、照明用光源200が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ10の内部にアンテナ290が位置することになるため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
加えて、光源としての半導体発光素子22を有する発光部220が支持部材240によりグローブ10内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ10に到達し、そこからさらにグローブ10を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源200の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材240が透光性の部材を用いて構成されていることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材340を透過してグローブ10へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源200の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本実施形態においては、アンテナ290は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に形成されているが、これに限られない。例えば、アンテナ290が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。この場合、一対のアンテナ290が上記一端側と他端側にそれぞれひとつずつ設けられていてもよく、両端側のアンテナ290が一体的に形成されていてもよい。また、アンテナ290が形成されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に形成されていてもよく、さらには、実装基板21の側面に形成されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ290が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子292を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子292にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
≪第4の実施形態≫
上記第3の実施形態に係る照明用光源200においては、発光部220の実装基板21にPCBアンテナ290が形成されている構成について説明したが、実装基板21に設けられるアンテナは、PCBアンテナに限られない。
図10(a)は、第4の実施形態に係る照明用光源300の概略構成を示す外観斜視図である。図10(b)は、照明用光源300における発光部320の平面図である。
本実施形態に係る照明用光源300は、発光部320の実装基板21の表面上に、アンテナ390が形成されており、アンテナ390が、SMDであるチップアンテナである点が、第3の実施形態に係る照明用光源200と異なっている。
また、図10(b)に示すように、本実施形態においては、アンテナ390は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側であって、実装基板21の短手方向の中央部、即ち、2本の封止体23の間に設けられている。実装基板21の表面上にはアンテナ線91の一端が接続されるアンテナ端子392が形成されており、アンテナ390は、半田等によりアンテナ端子392に接続されている。アンテナ端子392の中央部には、実装基板21およびアンテナ端子392を貫通する貫通孔393が形成されている。図10(b)には図示されていないが、貫通孔393にアンテナ線91の回路ユニット80と接続されている側とは反対側の一端が挿通され、半田等から成る導電性接合部材73によってアンテナ端子392とアンテナ線91とが接続される。
アンテナ290は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ390としては、例えば、Texas Instruments製のAN048等を用いてもよく、この場合、アンテナ390のサイズとしては、縦(実装基板21の短手方向に対応)2〔mm〕、横(実装基板21の長手方向に対応)7〔mm〕、高さ(上下方向に対応)3〔mm〕である。
なお、アンテナ390に用いられるチップアンテナは、上記のものに限られず、そのサイズは、実装基板21のサイズ、半導体発光素子22の配列態様、封止体23の配置態様、および、アンテナ290が形成される実装基板21上の位置に応じて、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
また、アンテナ90の指向性は無指向性であることが好ましい。
以上説明したように、第4の実施形態に係る照明用光源300の構成においても、第1、第2、第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ390が、チップアンテナとして発光部320の実装基板21上に実装されており、グローブ10内部に配置されている。これにより、照明用光源300が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ10の内部にアンテナ390が位置することになるため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
加えて、光源としての半導体発光素子22を有する発光部320が支持部材240によりグローブ10内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ10に到達し、そこからさらにグローブ10を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源300の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材240が透光性の部材を用いて構成されていることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材240を透過してグローブ10へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源300の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本実施形態においては、アンテナ390は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に実装されているが、これに限られない。例えば、アンテナ390が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。また、アンテナ390が実装されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に実装されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ390が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子392を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子392にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
また、貫通孔244,245は、図10に示すような支持部材240の中心軸に対して略対称な位置に設けられる代わりに、別の位置に形成されていてもよいし、リード線71,72それぞれに対して一つずつ形成される代わりに、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部242に1個形成されていてもよい。
≪変形例≫
以上、本発明の構成を第1、第2、第3、および第4の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られず、以下のような変形例を実施することができる。なお、説明の重複を避けるため、第1、第2、第3、および第4の実施形態と同じ構成要素については、同符号を付して、その説明を省略する。
(変形例1)
上記第1の実施形態においては、発光部20の実装基板21は平面視形状が矩形状をしていたが、これに限られない。
図11は、変形例1に係る照明用光源400の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源400は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部420、支持部材440、基台450、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図11においては図示されていないが、ケース60内部に回路ユニット80(図3参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図3参照)により接続されている。
照明用光源400においては、発光部420の実装基板421は、円盤状の形状を有しており、円盤状の実装基板421の表面上に円環状に複数の半導体発光素子422が実装され、これら全ての半導体発光素子422を覆うように、封止体423が円環状に形成されている。実装基板421は、透光性の部材を用いて構成されている。前記透光性の部材としては、例えば、サファイア基板、ガラス基板、セラミック基板、透光性を有する樹脂基板等が用いられる。なお、ここでは、複数の半導体発光素子422は、第1の実施の形態で説明した半導体発光素子22と同じ構成であるが、別の構成、例えば、発光色、出力(輝度)が異なるようなものでもよい。
封止体423は透光性材料からなる。半導体発光素子422が第1の実施形態の半導体発光素子22と同じ色の光を発するため、第1の実施形態と同様に、半導体発光素子422からの光の波長を所望(黄色)に変換する波長変換材料が上記透光性材料に混入されている。なお、封止体423は、平面視した場合に円環状をしているが、例えば、ドーム状(平面視した場合に円形状)に形成されてもよい。
基台450は、第1の実施形態の基台50と同様に、円盤状をしている。基台450は、平面視において、その表面中央部に支持部材440が立設されており、支持部材440を挟んだ位置に回路ユニット(80)と発光部420とを電気的に接続するリード線71,72が挿通される貫通孔451,452を備える。
リード線71,72が基台450に設けられた貫通孔451,452に挿通されるため、支持部材440にはリード線71,72を挿通するための貫通孔は設けられておらず、アンテナ線(91)を挿通するための貫通孔(不図示)のみが形成されている。ただし、当該アンテナ線用の貫通孔は支持部材440に設けられる代わりに、基台450に設けられてもよい。支持部材440は、上記リード線用の貫通孔が設けられていないということ以外には、第1の実施形態に係る照明用光源1の支持部材40と基本的な構成は同じであり、支持部材40と同様の部材(この場合、アルミ)を用いて、同様の細長い棒状の形状となっている。
なお、貫通孔451,452は、リード線71,72を通すためのものであり、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が1個形成されていても良いし、支持部材440を挟んだ位置でない別の位置に形成されていてもよい。
リード線71,72における発光部420側の端部は、実装基板421に設けられた貫通孔に下から上へと挿通され、実装基板421の上面において半田等の導電性接合部材73により固定されると共に電気的に配線パターンと接続される。
変形例1に係る照明用光源400の構成によっても、第1の実施形態に係る照明用光源1と同様の効果を得ることができる。即ち、発光部420がグローブ10内の中央位置で支持部材440により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ90が支持部材440に取着されてグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ10の下方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源400の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、実装基板421は円盤状(平面視形状が円形)の形状を有しているが、これに限られず、平面視形状が六角形や八角形等の多角形やハート形等の不定形であってもよい。
(変形例2)
上記変形例1に係る照明用光源400は、円盤状の実装基板421を有する発光部420を、第1の実施形態に係る照明用光源1の発光部20に代えて構成に適用した例であった。
しかし、変形例1の発光部420は、上記に限られず、第2の実施形態に係る照明用光源100に適用することも可能である。
図12は、変形例2に係る照明用光源500の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源500は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部420、支持部材540、基台550、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。図12においては、ケース60の一部および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、図12においては、ケース60の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。
変形例2に係る照明用光源500においては、支持部材540内部の空間540aに棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ190が収容されている。支持部材540の下端部には、空間540aの底面と支持部材540の下端面とを連通する連通孔546が形成されている。基台550の連通孔546に対向する位置には貫通孔553が形成されている。アンテナ190の下端部にはアンテナ線91が接続されており、アンテナ線91は、連通孔546および貫通孔553に挿通され、回路ユニット80に接続されている。
基台550は、第2の実施形態の基台150と同様に、円盤状をしている。基台550は、平面視において、その表面中央部に支持部材540が立設されており、支持部材540を挟んだ位置に回路ユニット80と発光部420とを電気的に接続するリード線71,72が挿通される貫通孔551,552を備える。
リード線71,72が基台550に設けられた貫通孔551,552に挿通されるため、支持部材540にはリード線71,72を挿通するための貫通孔は設けられておらず、アンテナ線91を挿通するための連通孔546のみが形成されている。支持部材540は、前記貫通孔が設けられていない点において、第2の実施形態に係る照明用光源100の支持部材140と異なる以外は、支持部材140と基本的な構成は同じであり、支持部材140と同様の部材(この場合、ガラス)を用いて、同様の細長い棒状の形状となっている。
なお、貫通孔551,552は、リード線71,72を通すためのものであり、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が1個形成されていても良いし、図12に示すような支持部材540を挟んだ位置ではなく、別の位置に形成されていてもよい。
変形例2に係る照明用光源500の構成によっても、第2の実施形態に係る照明用光源100と同様の効果を得ることができる。即ち、発光部420がグローブ10内の中央位置で支持部材540により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ190が支持部材540内部に収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、変形例1と同様に、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ10の下方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源400の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
(変形例3)
上記第1〜3の実施形態および、変形例1,2に係る各照明用光源おいては、光源としての半導体発光素子22が1枚の板状の実装基板上に実装されて成る発光部を備える構成について説明した。しかし、発光部の構造はこれらに限られず、より立体的な構造を有する発光部を備える構成としてもよい。
図13は、変形例3に係る照明用光源600の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源600は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部620、支持部材440、基台450、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図13においては図示されていないが、ケース60内部に回路ユニット80(図3参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図3参照)により接続されている。
照明用光源600においては、発光部620は、SMDタイプの半導体発光素子622が複数実装された正方形の実装基板621が6枚組み合わされて直方体様の形状に構成されている。各実装基板621は、接着剤等を用いて互いに固定されており、これにより、直方体様の形状が維持されている。発光部620は、支持部材440に直方体の角のひとつが突き刺さっているような態様で支持部材440によりグローブ10内部に支持されている。発光部620の実装基板621と支持部材440との接合部分には接着剤等が用いられ、これにより、発光部620は、支持部材440により固定的に支持されている。発光部620の支持部材440への固定方法は接着剤に限られず、係合構造や止め具等を用いてもよい。
半導体発光素子622は、半導体発光素子22に相当する発光素子とそれを覆う封止体とが一つのチップとしてパッケージングされたものである。上記発光素子の発光色および封止体の材料構成や波長変換特性については、それぞれ半導体発光素子22および封止体23と同様である。
なお、本変形例においては、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1〜4および変形例1,2における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
リード線71,72の一端は、それぞれ異なる実装基板621に接続され、他端は、それぞれ基台450の貫通孔451,452を通ってケース60内に収容されている回路ユニット80に接続されている。
図13においては図示していないが、発光部620の内部において、各実装基板621はリード線により電気的に接続されており、これにより、各実装基板621は回路ユニット80と電気的に接続されている。
変形例3に係る照明用光源600は、直方体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図11に示す変形例1に係る照明用光源400と基本的な構成は同じである。
本変形例に係る照明用光源600においても、アンテナ90が支持部材440に取着されてグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部620は、直方体様の形状となるように立体的に構成されており、各実装基板621がランプ軸に対してそれぞれ異なる角度で取着されている。そのため、それぞれの実装基板621上に実装されている半導体発光素子622の光の主出射方向が異なっている。さらに、発光部620が支持部材440によりグローブ10内の中央位置で支持されているため、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射され、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、上記のように発光部620が立体的な構造を有し、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射されるため、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていることを特に想定してはいないが、双方の基板に透光性の部材が用いられてもよい。その場合は、両方の基板に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例4)
上記変形例3においては、立体的な構造を有する発光部620が、変形例1に係る照明用光源400に適用された場合の構成について説明した。
しかし、変形例3の発光部620は、上記に限られず、変形例2に係る照明用光源500に適用することも可能である。
図14は、変形例4に係る照明用光源700の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源700は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部620、支持部材540、基台550、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。図14においては、発光部620、ケース60の一部、および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、図14においては、ケース60の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例4に係る照明用光源700は、直方体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図12に示す変形例2に係る照明用光源500と基本的な構成は同じである。
また、本変形例に係る照明用光源700の発光部620は、同じ符号が用いられていることからもわかるように、図13に示す変形例3に係る照明用光源600の発光部620と同じ構成を有する。
本変形例に係る照明用光源700においても、変形例3の照明用光源600と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ190が支持部材540内部に収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、グローブ10内の中央位置で支持され、直方体様の形状を有する発光部620から発せられる光は、略全方向に出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていてもよく、その場合は、実装基板621と半導体発光素子622のサブマウント基板の両方に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例5)
良好な配光特性が得られる発光部の立体形状は、変形例3および4に示したような立方体様の形状に限られない。
図15は、変形例5に係る照明用光源900の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源900は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部920、支持部材440、基台450、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図15においては図示されていないが、ケース60内部に回路ユニット80(図3参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図3参照)により接続されている。
照明用光源900においては、発光部920は、SMDタイプの半導体発光素子622が複数実装された三角形の実装基板921が4枚組み合わされて三角錐様の形状に構成されている。各実装基板921は、接着剤等を用いて互いに固定されており、これにより、三角錐様の形状が維持されている。発光部920は、支持部材440に三角錐の角のひとつが突き刺さっているような態様で支持部材440によりグローブ10内部に支持されている。発光部920の実装基板921と支持部材440との接合部分には接着剤等が用いられ、これにより、発光部620は、支持部材440により固定的に支持されている。発光部920の支持部材440への固定方法は接着剤に限られず、係合構造や止め具等を用いてもよい。
なお、本変形例においては、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1〜4および変形例1,2における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
リード線71,72の一端は、それぞれ異なる実装基板921に接続され、他端は、それぞれ基台450の貫通孔451,452を通ってケース60内に収容されている回路ユニット80に接続されている。
図15においては図示していないが、発光部920の内部において、各実装基板921はリード線により電気的に接続されており、これにより、各実装基板921は回路ユニット80と電気的に接続されている。
変形例5に係る照明用光源900は、直方体様の構造を有する発光部620の代わりに三角錐様の構造を有する発光部920が用いられている点以外は、図13に示す変形例3に係る照明用光源600と基本的な構成は同じである。
本変形例に係る照明用光源900においても、アンテナ190が支持部材540内部に収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部920は三角錐様の形状となるように立体的に構成されており、図15から窺えるように、各実装基板921のうちの一つに実装されている半導体発光素子622の光の主出射方向が上方となり(ランプ軸と平行となり)、他の実装基板921上の半導体発光素子22の光の主出射方向が照明用光源900の斜め下方となるように支持部材440により支持されている。さらに、発光部620が支持部材440によりグローブ10内の中央位置で支持されているため、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射され、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、上記のように発光部920が立体的な構造を有し、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射されるため、実装基板921および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていることを特に想定してはいないが、双方に透光性の部材が使用されてもよい。その場合は、両方の基板に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例6)
上記変形例5における発光部920は、変形例4に係る照明用光源700に適用することもできる。
図16は、変形例6に係る照明用光源1000の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源1000は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部920、支持部材540、基台550、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。図16においては、発光部920、ケース60の一部、および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、図16においては、ケース60の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例6に係る照明用光源1000は、三角錐様の構造を有する発光部920が用いられている点以外は、図14に示す変形例4に係る照明用光源700と基本的な構成は同じである。
また、本変形例に係る照明用光源1000の発光部920は、同じ符号が用いられていることからもわかるように、図15に示す変形例5に係る照明用光源900の発光部920と同じ構成を有する。
本変形例に係る照明用光源1000においても、変形例5の照明用光源900と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ190が支持部材540に取着されてグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、グローブ10内の中央位置で支持され、三角錐様の形状を有する発光部920から発せられる光は、略全方向に出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、実装基板921および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていてもよく、その場合は、実装基板921と半導体発光素子622のサブマウント基板の両方に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例7)
半導体発光素子がグローブ内で支持される構成は、上記各実施形態および各変形例のように、半導体発光素子を備えた発光部が棒状の支持部材により支持される構成に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
図17は、変形例7に係る照明用光源1100の概略構成を示す外観斜視図であり、図18は、照明用光源1100のランプ軸J3を含む平面による断面図である。
図17,18に示すように、照明用光源1100は、主な構成要素として、グローブ1110、発光部1120、支持部材1140bおよび1140c、基台1150、ケース1160、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。ケース1160内部には、回路ユニット80が収容されている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例7に係る照明用光源1100は、SMDタイプの半導体発光素子1122が複数個円環状に実装された円環状の形状を有する実装基板1121aが基台1150の上面の周縁部に載置され、実装基板1121a上に実装されている半導体発光素子1122の円環の内側に円筒状の支持部材1140bが載置されている。そして、半導体発光素子1122が複数個円環状に実装され、支持部材1140bの外径よりも若干小さい外径の円環状の形状を有する実装基板1121bが支持部材1140bの上面に載置されている。そしてさらに、実装基板1121b上に実装されている半導体発光素子1122の円環の内側に、円筒状の支持部材1140cが載置され、半導体発光素子1122が実装され、支持部材1140cの外径よりも若干小さい直径の円盤状の形状を有する実装基板1121cが支持部材1140cの上面に載置されている。実装基板1121aは、基台1150上に接着剤等により固定されている。実装基板1121bは、支持部材1140b上に接着剤等により固定されている。実装基板1121cも、支持部材1140c上に接着剤等により固定されている。なお、上記各実装基板の固定は接着剤に限られず、係合やねじ止め等により行われてもよい。
支持部材1140bの上面には、実装基板1121bがちょうど嵌る大きさで凹部が形成されており、支持部材1140cの上面委は、実装基板1121cがちょうど嵌る大きさで凹部が形成されている。これにより、支持部材1140bおよび1140c上に実装基板1121bおよび1121cをそれぞれ載置する際に位置決めを容易に行うことができる。
実装基板1121aと実装基板1121bとは、支持部材1140bの円筒の内側において2本のリード線76により電気的に接続されている。実装基板1121bと実装基板1121cとは、支持部材1140cの円筒の内側において2本のリード線77により電気的に接続されている。支持部材1140bの円筒の内側において、2本のリード線78のそれぞれの一端が実装基板1121aに接続されている。リード線78は、それぞれ基台1150に設けられた貫通孔1151,1152に挿通されており、それぞれの他端が回路ユニット80に接続されている。これにより、実装基板1121a,1121b,1121cが回路ユニット80と電気的に接続される。
SMDタイプの半導体発光素子1122は、変形例3〜6におけるSMDタイプの半導体発光素子622と、パッケージの形状が異なる(622は、平面視した場合に正方形または長方形であるのに対して、1121は平面視した場合に円形である)点以外には、基本的な構成は同じである。
基台1150の中央部であり、実装基板1121aの円環の内側に相当する箇所には、凹部1154が形成されており、当該凹部1154にアンテナ190の下端が嵌合されることによりアンテナ190が支持部材1140b、1140c,実装基板1121a,1121b,1121cおよび、基台1150により形成される空間1140a内に固定的に保持される。アンテナ190の下端には、アンテナ線91の一端が接続されており、アンテナ線91は、凹部1154に連通して基台1150に設けられた連通孔1153に挿通され、アンテナ線91の他端は回路ユニット80に接続されている。
なお、基台1150とアンテナ190との間に接着剤等を塗布してより安定的にアンテナ190を基台1150に対して固定してもよい。さらには、上記嵌合や接着剤に代えて、係合構造やねじ止め等によりアンテナ190を基台1150に対して固定的に保持してもよい。
本変形例7に係る照明用光源1100の発光部1120は、いわば、ウェディングケーキのような段構造を有しており、下段側の実装基板上に実装されている半導体発光素子1122から発せられた光は、その主出射方向に向かって配置されている上段側の支持部材および実装基板に遮られるため、支持部材1140bおよび1140cの高さをあまり高くすると良好な配光特性が得られない。そのため、照明用光源1100においては、白熱電球のバルブを模した形状のグローブに代えて、より上下方向の長さの短いグローブ1110が用いられている。これに伴い、上下方向の長さがより長いケース1160が用いられている。グローブ1110およびケース1160は、上記のように上下方向の長さが異なる(即ち形状が異なる)以外は、その構成材料など、基本的な構成は、照明用光源1におけるグローブ10およびケース60とそれぞれ同じである。
本変形例に係る照明用光源1100の構成によっても、アンテナ190が空間1140aに収容された状態でグローブ1110内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、配光特性についても、支持部材1140b,1140c、実装基板1121b,1121c、および半導体発光素子1122のサブマウント基板に透光性の部材を用いることにより、実装基板1121bおよび1121cに実装されている半導体発光素子1122から発せられる光のうち下方側に発せられる光が上記サブマウント基板、各支持部材、および各実装基板を透過して、グローブ1110の下方側へと到達し、そこから外部へと出射されるため、ある程度良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、ロッドアンテナであるアンテナ190が空間1140a内に収容された状態でグローブ1110内部に配置されていたが、これに限られない。例えば、支持部材1140b,1140cの円筒の外周面にそれぞれヘリカルアンテナが螺旋状に巻回されて取着されてもよい。
(変形例8)
図19は、変形例8に係る照明用光源1200の概略構成を示す外観斜視図であり、図20は、照明用光源1200のランプ軸J4を含む平面による断面図である。
図19,20に示すように、照明用光源1200は、主な構成要素として、グローブ10、発光部1220、基台1250、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。ケース60内部には、回路ユニット80が収容されている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例8に係る照明用光源1200は、砲弾型LEDである半導体発光素子1222が列状に複数(本変形例の場合、8枚)実装された長方形の実装基板1221が、その長手方向を上下方向と一致する態様で複数組み合わされて中空の多角柱(本変形例の場合、八角柱)様の形状を成すように構成された発光部1220を備える。多角柱を構成する各実装基板1221の下端部は、基台1250の上面委設けられた凹部1255に嵌め込まれることにより、基台1250に対して固定される。多角柱の上端は、円盤状の形状をした蓋部1243により覆われている。
上記複数の実装基板1221のうちのひとつにリード線71の一端が接続され、他の一つにリード線72の一端が接続されている。リード線71,72は、基台1250に設けられた貫通孔1251,1252にそれぞれ挿通され、リード線71,72それぞれの他端は、回路ユニット80に接続されている。リード線71,72が接続されている実装基板以外の実装基板1221は、隣り合う実装基板間が不図示のリード線により接続されており、これにより、各実装基板1221が、回路ユニット80と電気的に接続される。
基台1250の上面の中央部には凹部1254が形成されており、当該凹部1254にアンテナ190の下端部が嵌合されることにより、アンテナ190が基台1250に対して固定され、多角柱の内側の空間1221a内に保持される。アンテナ190の下端には、アンテナ線91の一端が接続されており、アンテナ線91は、凹部1254に連通して基台1250に設けられた連通孔1253に挿通され、アンテナ線91の他端は回路ユニット80に接続されている。
なお、基台1250とアンテナ190との間に接着剤等を塗布してより安定的にアンテナ190を基台1250に対して固定してもよい。さらには、上記嵌合や接着剤に代えて、係合構造やねじ止め等によりアンテナ190を基台1250に対して固定的に保持してもよい。
変形例8に係る照明用光源1200においては、実装基板1221が光源である半導体発光素子1222をグローブ内部において支持する支持部材の役割を兼ねている。
本変形例に係る照明用光源1200の構成によっても、アンテナ190が空間1221aに収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、各実装基板1221において上方側に実装されている半導体発光素子1222は、グローブ10内部の中央位置に近い位置にあるため、ある程度良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、ロッドアンテナであるアンテナ190が空間1221a内に収容された状態でグローブ10内部に配置されていたが、これに限られない。例えば、実装基板1221の多角柱の外周面に半導体発光素子22を避けた態様でヘリカルアンテナが螺旋状に巻回されて取着されてもよい。この場合、アンテナは金属等の導電体から成るため、各実装基板1221の内側(多角柱の内側を形成する側)の面上に配線が形成されるのが望ましい。
(変形例9)
上記各実施形態および各変形例においては、ロッドアンテナの全体が支持部材の内部に収容されていたが、これに限られない。例えば、次のような変形例を考えることができる。
図21は、変形例9に係る照明用光源1300の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源1300においては、2本のロッドアンテナ1390の一端がそれぞれ支持部材1340の円錐部に設けられた凹部1349(図21においては、紙面手前側に位置する一方のみが図示されている。)に嵌合され、残りの部分は支持部材1340から外側に向かって延出している。
本変形例に係る照明用光源1300の構成によっても、アンテナ1390が支持部材1340に取着された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部20は支持部材1340によりグローブ10内部の中央位置に支持されているため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例に係る照明用光源1300においては、アンテナ1390が第1の実施形態に係る照明用光源1に適用された例について説明したが、これに限られない。例えば、第2,3,4の実施形態や上記および下記各変形例に係る照明用光源がアンテナ1390を備える構成としてもよい。
(変形例10)
上記各実施形態および各変形例においては、アンテナにヘリカルアンテナまたはロッドアンテナが用いられた場合を例に説明したが、使用されるアンテナとしては、これらに限られない。例えば、上記に示したほかに、単一型,ダイポール型,ループ型,ダイバーシティー,フィルムアンテナ等の、グローブ10内に収納可能なサイズのアンテナを用いてもよい。ダイバーシティーアンテナを用いる場合には、複数のダイバーシティーアンテナを設けてそれぞれが受信した信号を合成して使用してもよい。さらには、アンテナが配置される位置は、支持部材の周面および内部、並びに、発光部の実装基板上に限られず、基台上やグローブ内面等、配光特性に著しい悪影響を及ぼさない限り、グローブ内部のいずれの位置に配置してもよい。透光性の部材を用いて構成されたフィルムアンテナを用いる場合、グローブ内部に貼付することができ、特に、グローブのうち照明装置に装着した場合に最も外部に露出している領域の内面にフィルムアンテナを貼付することにより、無線信号の送受信が最も阻害されにくくなるため、無線信号の送受信を確実に行うことができるという本発明の効果が最も期待できる。
(変形例11)
上記第2の実施形態および、変形例2,4,6,7,8,9におけるアンテナ190の形状は、円柱状であったが、これに限られない。例えば、四角柱(直方体)や六角柱等の多角柱であってもよいし、さらには断面が不定形(例えば、ハート形等)の柱状体であってもよい。また、アンテナ190の径の大きさは、長手方向全幅にわたって一定である必要はなく、一端側から他端側に行くにしたがって縮径した形状であってもよいし、一端側から他端側に行くにしたがって径の増減が1回または複数回繰り返されるような形状であってもよい。さらには、アンテナ190は、単一の棒状の部材で構成されている必要はなく、複数のパーツが組み合わされて棒状の形状を形作る構成でもよいし、棒状の部材の周囲に金属線等がコイル状に巻きつけられたもの(ヘリカルアンテナが螺旋状に巻回されたもの)であってもよい。
(変形例12)
第3の実施形態におけるアンテナ290(PCBアンテナ)や、第4の実施形態におけるアンテナ390(チップアンテナ)が、変形例1および2における円盤状の実装基板421や、変形例3および4における実装基板621、変形例5および6における実装基板921、変形例7における実装基板1121a,1121b,1121c、変形例8における実装基板1221に実装されてもよい。
(変形例13)
上記各実施形態および各変形例においては、発光部において発生した熱の一部は、支持部材を通って基台へと伝わり、基台からケース、そして口金へとさらに伝達され、口金から照明装置や天井等へと放熱される。その際に、ケースへと伝わった熱がそこから回路基板81へと伝導し、回路ユニット80の熱負荷を増大させる。さらには、回路ユニット80は、ケース内部の略密閉された狭い空間内に収容されているため、ケースへと伝わった熱によりケース内部の空気が暖められると熱がこもりやすくなり、加えて、回路ユニット80の電子部品自身が発する熱も放熱されにくくなるため、回路ユニット80が受ける熱負荷はさらに増大することとなる。
回路ユニット80を構成する電子部品の中には、熱の影響により寿命が大きく左右されるものがある。そのため、回路ユニットの長寿命を確保するには、回路ユニット80への熱負荷を抑制することが重要である。
図22は、変形例13に係る照明用光源1400の概略構成を示す断面図である。
照明用光源1400は、その主な構成要素として、グローブ1410、発光部20、支持部材40、基台50、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
グローブ1410は、その開口側端部1410cの上下方向の長さが、基台1450の厚み(上下方向の長さ)よりも長い点において第1の実施形態に係る照明用光源1のグローブ10と異なっている以外は、グローブ10と基本的な構成は同じである。
基台1450は、その周縁部に段差が形成されておらず、上下方向の全幅に亘って直径が略等しく、当該直径は、グローブ1410の開口側端部1410cの内径に対応している(即ち、開口側端部1410cの内径よりも若干小さいが略等しい。)点において照明用光源1の基台50と異なっている以外は、基台50と基本的な構成は同じである。
グローブ1410の開口側端部1410cの径は、筒状部1410bの径よりも若干小さく設定されており、双方の接合部には段差1410dが形成されている。また、開口側端部1410cの外径は、ケース60の大径部61の上端側開口の内径に対応している。
基台1450は、グローブ1410の開口側端部1410c内に挿入された状態で接着剤56により開口側端部1410cに固定されている。
グローブ1410の開口側端部1410cは、ケース60の大径部61の上端側開口内に挿入された状態で接着剤57により大径部61に固定されている。このとき、大径部61の上端面が段差1410dに当接して、グローブ1410の下方向への動きが係止される。
接着剤56には、熱伝導性の高い接着剤が用いられ、接着剤57には熱伝導性の低い接着剤が用いられる。上記熱伝導性の低い接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤等を用いてもよい。熱伝導性の高い接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤等に金属紛体(例えば、アルミフィラー)等の熱伝導性の高い微粒子を混入して熱伝導性を高めたものを用いてもよい。
本変形例に係る照明用光源1400の構成によると、支持部材40を伝わって基台1450へと伝導された発光部20からの熱が、熱伝導性の高い接着剤56を介してグローブ1410の開口側端部1410cへと伝わりやすい。そして、開口側端部1410cとケース60の大径部61との間に介在する接着剤57は熱伝導性の低い接着剤であるため、開口側端部1410cへと伝わった熱は、そこからケース60へと伝わりにくい。その結果、ケース60から回路ユニット80への熱伝導が抑制され、さらには、回路ユニット80が収容されているケース60内部の空気が暖められにくくなるため、回路ユニット80が受ける熱負荷を抑制することができる。
また、第1の実施形態に係る照明用光源1と同様に、発光部20が支持部材40によりグローブ1410内部で支持されており、支持部材の周囲にアンテナ90が螺旋状に巻回されて取着されているため、無線信号の送受信をより確実に行うことができる効果および良好な配光特性が得られる効果が同様に期待できる。
(変形例14)
無線信号を受けて点灯制御する機能を備えた照明用光源においては、半導体発光素子を点灯させるための回路に加えて、無線信号を送受信するための回路を有しており、これらの回路を構成する電子部品には、熱負荷に弱い部品が含まれている。特に、無線信号の制御を行うドライバ(無線制御部)は、熱に弱い。
ところが、LED発光モジュールからの熱を口金に伝導させて口金から放熱させる構成においては、LED発光モジュールからの熱が口金へと伝えられる際に、LED発光モジュールと口金との間に位置する筐体にも熱が伝わるために、筐体および筐体内部空間の温度が上昇し、筐体内部に収納されている回路ユニットへの熱負荷が増大する。
さらに、近年、より明るい照明用光源の開発が進められており、照明用光源の高輝度化に伴って、LEDから発せられる熱量が増大し、回路ユニットが受ける熱負荷増大の問題が大きくなっている。また、LEDは寿命が長く、このようなLEDを点灯させる回路(電子部品)にも長寿命性が要求される。
そこで、次のよう変形例を実施することも可能である。
本発明の変形例14に係る照明用光源の全体構成について、図23〜図26を参照しながら説明する。
[1.全体構成]
図23は、変形例14に係る照明用光源1500の概略構成を示す外観斜視図である。図24は、照明用光源1500の分解斜視図である。図25は、図23に示すC−C’線に沿った照明用光源1500の矢視断面図である。図26は、図23に示すD−D’線に沿った照明用光源1500の矢視断面図である。図25および図26において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は照明用光源1500のランプ軸J5を示している。
図23〜図26に示すように、本発明の変形例14に係る照明用光源1500は、白熱電球を代替する電球型のランプであって、光源としての半導体発光素子にLEDを用いたLEDランプである。照明用光源1500は、その主な構成要素として、透光性のグローブ1510と、光源である半導体発光素子22(図5参照)を備えた発光部20と、外部より電力を受電する口金30と、発光部20をグローブ1510内に支持する支持部材1540とを備える。グローブ1510の開口側の端部はステム1550と一体的に接続されており、当該端部に筐体であるケース1560が取着されている。ケース1560は筒状の形状を有している。ケース1560の一端(図23〜27における後方側の端部)には口金30が取着されている。また、ケース1560の他端側(図23〜27における前方側)の開口は、ステム1550により塞がれている。ケース1560の内部には回路ユニット80が格納されている。ステム1550にはグローブ1510内へと延伸する方向に支持部材1540が取着されている。ステム1550のジョイント部1553の上端には凸部分1553aが形成されており、支持部材1540の下端に形成された凹部1544と係合することにより、ジョイント部1553に支持部材1540が取着される。いわば、ステム1550は、支持部材1540が立設される基台となっている。支持部材1540の延伸する方向(上方)の先端に発光部20が取着されている。なお、グローブとステムとが一体となったものをバルブと呼ぶ場合もある。
[2.各部構成]
以下、本発明の変形例14に係る照明用光源1500の各構成要素について、図23〜図26を参照しながら詳細に説明する。
(2−1.グローブ)
グローブ1510は、白熱電球(フィラメントを有する電球)のバルブ(ガラスバルブとも言う。)と似た形状をしており、いわゆるAタイプである。
図24に示すように、グローブ1510は、中空の球状をした球状部1510aと、筒状をした筒状部1510bとから構成されている。筒状部1510bは、球状部1510aからランプ軸方向に離れるに従って縮径している。なお、筒状部1510bにおける球状部1510aと反対側の端部に開口が存在し、この開口はステム1550により塞がれている。なお、この開口が存在する側の端部を開口側端部とする。
グローブ1510は、透光性材料により構成される。透光性材料としては、ガラス材料やアクリル等の樹脂材料などがある。ここでは、グローブ1510は、例えばガラス材料により構成されている。
(2−2.ケース)
ケース1560は、白熱電球のバルブの口金30側に近い部分と同様の形状をしている。本実施形態では、ケース1560は、その中心軸(ランプ軸J5)方向におけるグローブ1510側半分に大径部1561を、口金側半分に小径部1562をそれぞれ有し、大径部1561と小径部1562との間には段差部63が存在する。
ケース1560の大径部1561の前方側(上端側)内周面には周方向に段差部1566が環状に設けられており、グローブ1510と一体的に接続されたステム1550がケース1560に取着される際にステム1550の鍔部1551bの鍔下端部1551b1が段差部1566上に載置され、鍔部1551bおよびグローブ1510の筒状部1510bと、ケース1560の大径部1561の大径上端部1561aの内周面との間の隙間に樹脂等の接着剤1556を充填して、一体化したグローブ1510およびステム1550と、ケース1560とを互いに固定している。これにより、ケース1560の上端側開口は、上述したようにステム1550により塞がれている。
ケース1560の小径部1562には口金30が螺着されている。本変形例においては、口金30は、エジソンタイプである。このため、小径部1562の外周が雄ネジとなっており、口金30内にねじ込まれている。これにより、口金30とケース1560とが螺合される。
また、ケース1560の小径部1562には、ケース1560の中心軸が延伸する方向と平行に延伸する溝1564が形成されている。この溝1564は、口金30と回路ユニット80とを接続するリード線75を固定する(リード線75の移動を規制する)ものである。
ケース1560は、樹脂材料、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)により構成されている。なお、ケース1560の熱伝導性を調整するために、樹脂材料に、例えばガラス繊維等を混入させたものを用いてもよい。
ケース1560は、上述のように、上端部にグローブ1510が装着され、且つ、下端部に口金30が装着された状態で、全体形状として白熱電球と類似するように、大径部1561の形状は口金30側からグローブ1510側に移るに従って曲線的に拡径している。
ケース1560は、照明用光源1500点灯時に当該ケース1560内部に収納する回路ユニット80が発生する熱を外部に放出する機能を有する。放熱は、ケース1560から外気への熱伝導、外気の対流、輻射等により行われる。
ケース1560は、その上端側の開口が上述のようにステム1550により塞がれ、下端側の開口が口金30により塞がれることで、内部に略密閉された空間を有する。この空間には回路ユニット80が収納される。
(2−3.ステム)
ステム1550は、グローブ1510と一体的に接続されてケース1560の大径部1561に挿入される。ステム1550は、ドーム状のフレア1551と、排気管1552と、ジョイント部1553とから構成される。排気管1552は、詳しくは後述するが、グローブ1510内部の空気を排気し、代わりに充填流体12を充填するための細管である。ジョイント部1553は、フレア1551のドームの頂部に設けられ、その上端には後述する支持部材1540を取着するための凸部分1553aが形成されている。
ステム1550は、ケース1560の内部に挿入されるため、ケース1560の大径部1561の内面に対応した外径を有する。ここでは、ケース1560の内周面とステム1550の外径とが対応しており、大径部1561の内周面の横断面形状が円形状をしているため、フレア1551のドームの下端部も平面視形状が円形状である。
フレア1551は、ドームの頂部を含むフレアヘッド1551a(図27参照)とその下側に鍔状に延設された鍔部1551b(図27参照)とから構成される。ステム1550がケース1560の大径部1561に挿入される際に、鍔部1551bの下端が大径部1561内周面に設けられた段差部1566の上面に当接する。これにより、ステム1550の位置決めを容易に行うことができる。
ここでは、上述のように、ステム1550は、ケース1560の大径部1561に挿入された状態で、接着剤1556によってケース1560に接合されている。
また、ステム1550には、リード線71,72、および後述するアンテナ線91が封着されている。
(2−4.支持部材)
支持部材1540は、発光部20をグローブ1510内部の中央位置で支持する。ここで、前記中央位置とは、白熱電球における光源(フィラメント)位置に対応した位置であり、例えば、白熱電球においてフィラメントが配置される位置と略同じ位置である。支持部材1540は、棒状の形状を有し、上端部は発光部20に結合され、下端部はステム1550のジョイント部1553に取着されている。つまり、支持部材1540は、ステム1550からグローブ1510の内部へと延伸する状態でステム1550に設けられている。
支持部材1540の上端部と発光部20との結合は、例えば、係合構造を利用している。支持部材1540の上面1541の略中央には、凸部1543が形成されている。発光部20の実装基板21の略中央には、第1貫通孔25が形成されている。すなわち、第1貫通孔25は、実装基板21の長手方向および短手方向の中央部に設けられており、本実施形態では、2本の封止体23の間に設けられている。凸部1543の形状と第1貫通孔25の形状とは互いに対応しており、支持部材1540の上面1541の凸部1543が、発光部20の実装基板21の第1貫通孔25に挿入(嵌合)するように実装基板21が支持部材1540の上面1541に載置される。
なお、支持部材1540と発光部20との結合は、係合構造に限られず、例えば、接着剤等を用いてもよい。
また、発光部20は、複数の半導体発光素子22が実装された面をグローブ1510の頂部に向けて配置される。即ち、半導体発光素子22は、その主出斜方向を照明用光源1500の前方に向けた状態で平面配置されている。
支持部材1540の下端部には凹部1544(図25参照)が形成されており、当該凹部1544にジョイント部1553の凸部分1553a嵌合することにより支持部材1540がステム1550に取着(結合)されている。なお、支持部材1540とステム1550との結合は上記嵌合に限られず、接着剤等を用いてもよい。接着剤を用いる場合、ジョイント部1553を備えない構成とすることができる。即ち、接着剤を用いてフレア1551の頂部に支持部材を直接取着してもよい。
支持部材1540を構成する材料としては、熱伝導性(放熱性)の高い材料が用いられる。熱伝導性の高い材料としては、例えば、金属やセラミック等が挙げられる。本実施形態においては、支持部材1540は、例えば、アルミから成る。詳しくは、後述する。
発光部20は、実装基板21を透光性材料により構成することで、後方へも発光部20からの光を出射させることが可能である。このため、支持部材1540は、半導体発光素子22(発光部20)から後方へ発せられた光を遮らないように、なるべく棒状に近い形状をしている。
つまり、支持部材1540の後方側領域は、断面が円形状をした円柱部1547となっている。支持部材1540の前方側領域は、矩形状の実装基板21の短手方向に偏平な(短手方向に厚みが薄い)形状をした偏平部48となっている。
支持部材1540は、半導体発光素子22から後方へと発せられた光を遮らないように、透光性の材料(例えば、ガラス材料)により構成されてもよいし、支持部材1540の表面に光反射性を高める加工を施してもよい。
支持部材1540の長さは、例えば、20〜40〔mm〕であり、支持部材1540の円柱部1547の直径は、例えば、5〜30〔mm〕である。
実装基板21の長手方向と短手方向は基板対角で5〜30〔mm〕であり、厚さは、例えば、1〜1.6〔mm〕である。
[3.放熱性および熱負荷]
上述のように、回路ユニット80を構成する電子部品のなかには、熱負荷に弱い部品が含まれており、特に、無線信号の制御を行う無線制御部820は熱に弱い。発光部20の半導体発光素子22において発生した熱がケース1560へと伝わると、ケース1560内部の温度を上昇させ、無線制御部820が受ける熱負荷を増大させる。そこで、半導体発光素子22において発生した熱のうちグローブ1510へと伝わる熱の割合を増大させてグローブ1510から放熱させることにより、半導体発光素子22からケース1560へと伝わる熱の割合を減じて、無線制御部820が受ける熱負荷の増大を抑制させることができる。
図23,26,27に示すように、グローブ1510内部には、充填流体12が充填されている。充填流体12は、発光部20の半導体発光素子22において発生した熱をグローブ1510へと熱伝導させるための媒体および熱伝導路として機能する。充填流体12として用いられるものとしては、気体と液体があり、いずれの場合も、空気よりも熱伝導性が高く透光性を有するものが用いられる。本実施形態においては、充填流体12は気体であり、具体的には、例えば、ヘリウム(He)ガスである。ヘリウムガスを用いる利点としては、不活性であること、安価であること、枯渇の心配がないこと等が挙げられる。
また、グローブ1510内に封入するヘリウムガスの体積や充填比率(グローブ1510内部の容量に占めるヘリウムガスの体積の割合)は特に限定されない。ステム1550により閉塞されたグローブ1510内が全てヘリウムガスで満たされていない場合であっても、グローブ1510内にヘリウムガスを全く封入しない場合と比較して、発光部20からグローブ1510への伝熱を促進させることが可能である。
なお、充填流体12として用いる気体は、ヘリウムガスに限られず、空気よりも高い熱伝導性を有する気体としては他に、ネオン(Ne)ガスを用いてもよいし、グローブ1510内部に酸素が存在しなければ水素(H)ガスを用いてもよい。充填流体12に用いる液体としては、具体的には、例えば、水やシリコーンオイル等が考えられる。水を使用する場合には、錆による劣化やショート等の発生による不具合を防止するため、リード線71,72、アンテナ線91、実装基板21上の給電端子24a,24b,配線パターン27、導電性接合部材73、アンテナ90、支持部材1540等、グローブ1510内部に配置される部材のうち、水により腐食される恐れのあるものおよび電気的に不具合を起こす恐れのあるものは全て樹脂等でコーティングしておくとよい。
また、支持部材1540は、グローブ1510内部において発光部20を支持する機能を有するほか、半導体発光素子22において発生する熱を、充填流体12を介してグローブ1510へと伝える際の充填流体12との接触面積(包絡体積)を大きくして伝熱効率を高める機能も果たす。即ち、発光時に半導体発光素子22において発生する熱の一部は、実装基板21を介して支持部材1540へと伝わるのであるが、このとき、発光部20から直接充填流体を介してグローブ1510へと熱が伝わるのに加えて、支持部材1540からも充填流体12を介してグローブ1510へと熱が伝わる。従って、支持部材1540に放熱性の高い(熱伝導性の高い)材料を用いると、半導体発光素子22において発生した熱をより効率よくグローブ1510へと伝導させることができる。上記熱伝導性の高い材料としては、例えば、金属やセラミック等が挙げられる。本実施形態においては、支持部材1540は、例えば、アルミから成る。
以上説明したように、本実施形態に係る照明用光源1500は、グローブ1510内部に空気よりも熱伝導性の高い充填流体12が充填されているため、グローブ内に空気が封止されている従来の照明用光源と比較して、半導体発光素子22において発生した熱がグローブ1510へと伝わりやすい。その結果、半導体発光素子22において発生した熱のうちグローブ1510から放熱される割合を増加させて支持部材1540からケース1560へと伝わる熱の割合を減少させることができ、これにより、ケース1560内部空間の温度上昇を抑制して回路ユニット80が受ける熱負荷、特に、無線制御部820が受ける熱負荷を抑制することができる。そして、無線制御部の長寿命化を実現し、長期にわたって安定的に良好な品質を確保することができる。
なお、接着剤1556として熱伝導性の低い接着剤を用いた場合、ケース1560への熱伝導をより効率よく抑制することができる。
[4.配光特性]
本変形例に係る照明用光源1500においても、グローブ1510内であって、白熱電球の光源(フィラメント)位置に対応した位置(例えば略同じ位置である。)に発光部20が設けられている。これにより、照明用光源1500を従来の白熱電球用の照明器具に装着しても、フィラメントの位置に発光部20が配されることとなり、白熱電球を装着した際の配光特性と近い特性を得ることができる。
また、発光部20は透光性の実装基板21を用いて構成されているため、半導体発光素子22から後方に発せられた光は実装基板21を通過してグローブ1510から外部へと出射される。
さらに、半導体発光素子22を支持している支持部材1540の形状を細長い棒状にすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材1540により遮られる割合を少なくすることができる。
支持部材1540を透光性の材料により構成することで、支持部材1540に達した光は、そのまま通過し、グローブ1510の内面にまで達した光はグローブ1510を透過して外部へと出射される。
[5.照明用光源の製造方法]
照明用光源1500の製造方法を、図27〜33に基づいて説明する。
(5−1.フレア形成工程)
先ず、フレアの形成方法について、図27〜30を参照しながら以下に説明する。
図27は、照明用光源1500の製造工程のうち、フレア1551を形成する工程を説明する図であって、(a),(a’)はフレア形成前の状態を示す図であり、(b),(b’)はフレア形成後の状態を示す図である。なお、(a),(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。
図27(b),(b’)に示すように、フレア1551は、本実施形態においては、例えば、ガラスから成り、フレア1551には、リード線71,72およびアンテナ線91が封着され、排気管1552が融着されている。フレア1551は、リード線71,72が封着されたフレアヘッド1551aと、当該フレアヘッド1551aから下方(照明用光源1500として最終的に組み付けられた場合における下方。以下、照明用光源の製造方法の説明においては、「上」、「下」は、照明用光源1500として組み付けられた場合の「上」、「下」をそれぞれ示す。)に延出する鍔部1551bとからなる。
図27(a),(a’)に示すように、フレア1551は、フレア管1551’が加工されたものであって、フレア管1551’のストレート部1551’aは、バーナー9により加熱されてその一部が溶融し、図27(b),(b’)に示すように、ガラス製の細管1552’の上端部と合わさってフレアヘッド1551aを形成する。また、フレア部1551’bは、溶融・変形しないまま鍔部1551bとなる。鍔部1551bは、グローブ封止工程において、その一部がグローブ1510の筒状部1510bの下端部分と溶融接合される。
細管1552’は、加工されて排気管1552となる。排気管1552は、グローブ1510内部の空気を排気するため、またグローブ1510内部に充填流体12を充填するために使用される。細管1552’の上端部は、フレア1551のフレアヘッド1551aに融着されている。一方、細管1552’の下端部は、グローブ1510内に充填流体12を充填した後、封止される。これらについては、詳しくは、後述する。
(5−2.ジョイント部形成工程)
次に、フレア1551に支持部材1540を取着(接続)するためのジョイント部を形成する工程について説明する。
図28は、図27の続きの工程を示す図であって、(a),(a’)はジョイント部形成前の状態を示す図であり、(c),(c’)はジョイント部形成後の状態を示す図であり、(b),(b’)はその途中の状態を示す図である。なお、(a),(b),(c)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’),(c’)は、それぞれ(a),(b),(c)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。
図28(a),(a’)に示すように、まず、ジョイント部材1553’の下端面をバーナー9により加熱して軟化させる。ジョイント部材1553’は、ここでは、例えば、ガラスから成る。そして、図28(b),(b’)に示すように軟化したジョイント部材1553’の下端部をフレア1551のフレアヘッド1551aの頂部上に載置する。そして、ジョイント部材1553’の下端部とフレアヘッド1551aとの接触部分の周囲をバーナー9により加熱して溶融させ、ジョイント部材1553’の下端部とフレアヘッド1551aとを一体化し、図28(c),(c’)に示すように、フレア1551と一体化されたジョイント部1553を形成する。
なお、ジョイント部材1553’をフレアヘッド1551aに載置する際に、ジョイント部材1553’の下端部をバーナー9により加熱して軟化させることにより、ジョイント部材1553’の下端部がフレアヘッド1551aの形状に合わせて変形することができるため、載置した時にジョイント部材1553’がより安定するとともに、ジョイント部材1553’の下端面とフレアヘッド1551aとの間に隙間が出来にくくなるため、溶融させて一体化する際に内部に気泡が生じにくいという効果がある。
また、ジョイント部材1553’は、円柱形状を有するジョイントベース1553’bと、その上に設けられた凸部1553’aとから成る。凸部1553’aは、平面視形状が矩形状をした四角柱の形状を有しており、前記矩形の対角線の長さは、ジョイントベース1553’bの円柱の直径よりも小さく設定されている。ジョイント部材1553’は、予め所定の形状に形成されている。
(5−3.排気孔形成工程)
続いて、フレア1551および細管1552’に排気孔を形成する工程について説明する。
図29は、図28の続きの工程を示す図であって、(a),(a’)は排気孔形成前の状態を示す図であり、(b),(b’)は排気孔形成後の状態を示す図である。なお、(a),(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。なお、図29(b’)においては、排気孔1552aをわかりやすく示すために、排気孔1552aの周囲については、断面としていない。
図29(a),(a’)に示すように、ジョイント部1553を形成した後、フレア1551により封着されている細管1552’の上端部周辺を、フレア1551の外側からバーナー9により加熱する。このとき、排気管1552内部には、当該排気管1552の下端側から空気が送り込まれており、圧力が高い状態となっている。従って、細管1552’の上端部周辺がバーナー9により加熱されて軟化すると、細管1552’内部の空気圧により、図29(b),(b’)に示すように、細管1552’の上端部の封着が破れて排気孔1552aが形成され、排気管1552が形成される。そして、以上説明した工程により、フレア1551、排気管1552、ジョイント部1553を備え、リード線71,72,アンテナ線91が封着されたステム1550が形成される。
(5−4.マウント形成工程)
続いて、マウントを形成する工程について説明する。なお、マウントとは、ステム1550,支持部材1540,および発光部20が組み付けられた状態を一体的に表すものである。
図30は、図29の続きの工程を示す図である。図30(a)に示すように、ジョイント部1553の凸部分1553aに支持部材1540の下端に形成された凹部1544を嵌合させて、支持部材1540をジョイント部1553に接合(取着)ずる。このとき、図30(a)に示すように、支持部材1540に巻回された状態のアンテナ90と一緒に支持部材1540をジョイント部1553に取着してもよいし、支持部材1540をジョイント部1553に接合した後に支持部材1540の周囲にアンテナ90を巻回して取着するか、もしくは、予めコイル状に巻かれたアンテナ90を支持部材1540にかぶせるようにして取着してもよい。そして、アンテナ90の下端部とアンテナ線91の上端部とをコネクタ92により接続し、図30(b)に示す状態となる。
なお、支持部材1540の下端部に形成された凹部1544は、凸部分1553aに対応した形状を有している。即ち、凸部分1553aと同様に平面視形状が矩形状をしており、その辺および対角線の長さや角度等は、凸部分1553aと一致している。このように、凹部1544を凸部分1553aと一致した形状とすることにより、支持部材1540がジョイント部1553に取着された際に、凹部1544と凸部分1553aとが嵌合するため、支持部材1540はジョイント部1553から容易に離脱しない。また、凸部分1553aおよび凹部1544の平面視形状を矩形状とすることにより、支持部材1540を取着する際の位置決め(ランプ軸J5を中心とした回転方向の位置決め)が容易となり、リード線71,72と給電端子24a,24bとをそれぞれ接続する際の作業が容易となる。
なお、ステム1550に支持部材1540を取着する方法としては、上記嵌合に限られず、接着や係合構造、ねじ止め等を用いて取着してもよい。
また、凸部分1553aおよび凹部1544の平面視形状は、矩形に限られず、三角形や五角形以上の多角形でもよい。その場合、正多角形ではない多角形とすると、支持部材1540の位置決めをより容易に行うことができる。
さらには、上記平面視形状が、多角形の代わりに、例えば、ハート形等の不定形であってもよいし、位置決めを容易にするために円の周の一部に突出部もしくは凹入部を設けた形状であってもよい。
次に、上述と同様の方法により、支持部材1540の上面1541に発光部20の実装基板21が載置され、リード線71および72が給電端子24a,24bにそれぞれ接続される。
以上説明した工程により、図30(c)に示すように、マウント13が形成される。
(5−5.グローブ封着工程:ドロップシール方式)
続いて、ステム1550にグローブ1510を封着する代表的な方法として、ドロップシール方式について説明する。
図30(d)に示すように、グローブ用部材1510’の下端部に設けられた開口からマウント13をグローブ用部材1510’内部に挿入する。このとき、グローブ用部材1510’の下端部には円筒状の筒状部1510’bが設けられており、筒状部1510’bの内径は、鍔部1551bの周縁部分の外径よりも若干大きく設定されている。これにより、マウント13をグローブ用部材1510’内部にスムーズに挿入することができる。また、鍔部1551bの周縁部分が筒状部1510’bの上下方向における中間付近に位置するようにグローブ用部材1510’内部にマウント13が挿入される。そして、図30(d)に示すように、鍔部1551bの周縁部分周辺を筒状部1510’bの外側から全周に亘ってバーナー9により加熱して、鍔部1551bとグローブ用部材1510’とを融着させる。このとき、図31(a)に示すように、筒状部1510’bの余分な部分1510’cは、自重により落下して切り離され、ステム1550に一体的に融着されたグローブ1510が形成される。
(5−6.充填流体封入工程)
続いて、グローブ1510内部に充填流体12を封入する工程について説明する。
図31(b)に示すように、排気孔1552aを介して排気管1552よりグローブ1510内部の空気を排気し、図31(c)に示すように、排気孔1552aを介して排気管1552より充填流体12(この場合、ヘリウム(He))を充填する。そして、図32(a)に示すように、排気管1552をバーナー9により加熱して封止する。これにより、グローブ1510内部が閉じられた空間となる。即ち、排気管1552は、排気孔1552aを介してグローブ1510内部とは連通しているが、封止端部1552bにより外部に対しては閉じられているため、グローブ1510内部の空間は、外部に対して閉じられた空間となる。その結果、グローブ1510内部に充填された充填流体12が外部に漏れだすことはなく、また、外部から空気や湿気が侵入することもないため、充填流体12による放熱効果を長期に亘って持続させることができる。
なお、排気管1552において封止する位置、即ち、封止端部1552bを形成する位置は、排気孔1552aよりも下方であって、照明用光源1500として組み付けられたときにケース1560内部において回路基板81に当接しないような位置であれば、特に位置は限られない。
上記の工程によりグローブ1510内部に充填流体12を封止した後、図32(b)に示すように、回路ユニット80、ケース1560、および口金30をさらに組み付けて、図32(c)に示す、照明用光源1500が完成する。
(5−7.グローブ封着工程:バットシール方式)
ステム1550にグローブ1510を封着する代表的な方法としては、上記ドロップシール方式の他に、バットシール方式がある。そこで、バットシール方式について以下に説明する。
図30(c)に示す状態において、バットシール方式では、先ず、図33(a)に示すように、グローブ1510の開口側端部をバーナー9により加熱して軟化させるとともに当該開口が狭くなるよう加工する。そして、マウント13を当該軟化して狭くなったグローブ1510の開口からグローブ1510内部に挿入し、軟化して狭くなったグローブ1510の開口側端部をステム1550の鍔部1551bに接触させる。続いて、図33(b)に示すように、バーナー9で、鍔部1551bとその付近のグローブ1510とを加熱し、図33(c)に示すように、鍔部1551bとグローブ1510とを融着させる。その後は、図32(b),(c)と同様にして、回路ユニット80、ケース1560、および口金30をさらに組み付けて照明用光源が完成する。
なお、一般に、鉛を含有するガラスは、加工するとガラス中の鉛が酸化物として析出し加工部分が黒くなってしまう。そのため、鉛を含有するガラスで形成したフレアは黒っぽい色になる。従って、グローブ1510に透明な素材を用いる場合は、フレア1551が外部から見えるため、美観を損ねる虞がある。このような場合には、フレア1551に鉛を含有しないガラスを用いるとよい。また、フレア1551を外部から見えにくくするために、グローブ1510の筒状部1510bの内面に乳白色の拡散膜を形成する等によって拡散処理を施してもよいし、反射膜等を設けてもよい。
[6.変形例14のまとめ]
以上説明したように、変形例14に係る照明用光源1500の構成によると、半導体発光素子22を備える発光部20が、支持部材1540によりグローブ1510内部に支持されており、グローブ1510内部には空気よりも高い熱伝導性を有する充填流体12が封止されている。これにより、グローブ内部に空気が封入されている従来のLEDランプと比較して、半導体発光素子22において発生した熱のうちグローブ1510へと伝導させてグローブ1510から放熱させる熱の割合を増大させることができる。その結果、筐体であるケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560自体およびケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された回路ユニット80、特に、回路ユニット80を構成する電子部品の一つである無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。これにより、無線制御部820およびその他の電子部品の長期に亘る安定的な動作を確保し、照明用光源1500の長寿命化を実現することができる。
また、光源としての半導体発光素子22を有する発光部20が支持部材1540によりグローブ1510内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
さらには、支持部材1540にアンテナ90が取着されており、照明用光源1500が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ1510の内部にアンテナ90が位置することになるため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ1510に到達し、そこからさらにグローブ1510を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1500の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材1540を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材1540により遮られる割合を少なくすることができる。これにより、照明用光源1500の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
さらには、本変形例では、発光部20をグローブ1510内に配置し、グローブ1510を白熱電球と同等な大きさにしているため、照明用光源1500の全体形状が白熱電球に類似する形状となっている。これにより、白熱電球を利用していた従来の照明器具への照明用光源1500の装着適合率を略100[%]にすることができる。
(変形例15)
上記変形例14においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材1540の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成を例に説明した。
しかし、アンテナが支持部材1540に備えられる態様は、これに限られない。変形例15においては、ロッドアンテナが支持部材1540に備えられた構成について説明する。
図34は、変形例15に係る照明用光源1500の図23のC−C’直線に相当する直線に沿った矢視断面図である。
本変形例に係る照明用光源1600は、支持部材1640の内部に棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ1690が収容されており、アンテナ1690の下端部は金属線となっており、支持部材1640を貫通して円柱部1647の周面から外部へと導出されており、コネクタ92(図26参照)を介してアンテナ線91に接続されている点において、変形例14に係る照明用光源1500と異なっている。それ以外の構成については、変形例14に係る照明用光源1500と基本的な構成は同じであり、照明用光源1600においても、グローブ1510内部には充填流体12が封止されている。
また、本変形例においては、アンテナ1690が支持部材1640内部に収容されているため、支持部材1640は、非導電性の部材で構成されている。非導電性の部材としては、ガラスやセラミック等が挙げられるが、本変形例においては、ガラスを用いている。支持部材1640をガラスを用いて構成することにより、支持部材1640内部にアンテナ1690が収容され、アンテナ1690の下端部である金属線が円柱部1647の周面から外部に導出された態様で容易に一体的に形成することができる。さらには、発光部20の半導体発光素子22から実装基板21の後方側へと発せられた光が、支持部材1640を透過してグローブ1510の後方側へと到達し、そこから外部へと出射することができるため、より良好な配光特性を実現することができる。
アンテナ1690は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ1690の長さは、例えば、20〜31.25〔mm〕であり、直径は、1〜30〔mm〕であるが、支持部材1640のサイズおよびデザインや、リード線71,72、およびアンテナ線91の配線方法によって、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
なお、アンテナ1690の指向性は無指向性であることが好ましい。
支持部材1640の上端部には、発光部20が取着されており、発光部20と回路基板81とは、リード線71,72により電気的に接続されている。
以上説明したように、変形例15に係る照明用光源1600の構成においても、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ1690が支持部材内部に収容された状態でグローブ1510の内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる
また、本変形例においては、支持部材1640がガラスにより構成されているため、発光部20の半導体発光素子22から実装基板21の後方側へと発せられた光が、支持部材1640を透過してグローブ1510の後方側へと到達し、そこから外部へと出射することができるため、より良好な配光特性を実現することができる。
(変形例16)
上記変形例14においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材1540の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成について説明し、変形例15においては、ロッドアンテナであるアンテナ1690が支持部材1640の内部に収容されている構成について説明した。
しかし、アンテナがグローブ1510内部に設けられる態様は、これらに限られない。
図35は、変形例16に係る照明用光源1700の概略構成を示す外観斜視図である。
本変形例に係る照明用光源1700は、発光部220の実装基板21の表面上に、アンテナ290が形成されている。アンテナ290は、PCBアンテナ(プリントアンテナ)であり、実装基板上にアルミ薄膜等を用いて矩形波様の形状に形成されている。
本変形例に係る照明用光源1700においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
以上説明したように、本変形例に係る照明用光源1700の構成においても、変形例14に係る照明用光源1500および変形例15に係る照明用光源1600と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ290が、PCBアンテナとして発光部220の実装基板21上に形成されており、グローブ1510内部に配置されている。これにより、照明用光源1700が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ1510の内部にアンテナ290が位置することになるため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、光源としての半導体発光素子22を有する発光部220が支持部材240によりグローブ1510内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ1510に到達し、そこからさらにグローブ1510を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1700の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、支持部材1540は、変形例14に係る照明用光源1500における支持部材1540と同様の構成であり、ここでは、アルミから成るが、支持部材1540に透光性の部材を用いてもよい。その場合、支持部材1540からの放熱性はアルミの場合と比較すると低下するものの、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材340を透過してグローブ1510へと到達し、そこから外部へと出射されるため、照明用光源1700の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
また、本変形例においては、アンテナ290は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に形成されているが、これに限られない。例えば、アンテナ290が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。この場合、一対のアンテナ290が上記一端側と他端側にそれぞれひとつずつ設けられていてもよく、両端側のアンテナ290が一体的に形成されていてもよい。また、アンテナ290が形成されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に形成されていてもよく、さらには、実装基板21の側面に形成されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ290が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子292を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子292にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
(変形例17)
上記変形例16に係る照明用光源1700においては、発光部220の実装基板21にPCBアンテナ290が形成されている構成について説明したが、実装基板21に設けられるアンテナは、PCBアンテナに限られない。
図36は、変形例17に係る照明用光源1800の概略構成を示す外観斜視図である。
本変形例に係る照明用光源1800は、発光部320の実装基板21の表面上に、アンテナ390が形成されており、アンテナ390が、SMDであるチップアンテナである点が、変形例16に係る照明用光源1700と異なっている。
本変形例に係る照明用光源1800においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
以上説明したように、本変形例に係る照明用光源1800の構成においても、変形例14に係る照明用光源1500および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ390が、チップアンテナとして発光部320の実装基板21上に実装されており、グローブ1510内部に配置されている。これにより、照明用光源1800が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ1510の内部にアンテナ390が位置することになるため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、光源としての半導体発光素子22を有する発光部320が支持部材240によりグローブ1510内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ1510に到達し、そこからさらにグローブ1510を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1800の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、支持部材1540は、変形例14に係る照明用光源1500における支持部材1540と同様の構成であり、ここでは、アルミから成るが、支持部材1540に透光性の部材を用いてもよい。その場合、支持部材1540からの放熱性はアルミの場合と比較すると低下するものの、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材240を透過してグローブ1510へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源1800の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
また、本変形例においては、アンテナ390は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に実装されているが、これに限られない。例えば、アンテナ390が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。また、アンテナ390が実装されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に実装されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ390が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子392を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子392にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
(変形例18)
上記変形例14および各変形例においては、発光部の実装基板21は平面視形状が矩形状をしていたが、これに限られない。
図37は、変形例18に係る照明用光源1900の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源1900は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部420、支持部材1540、ステム1550、ケース1560、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図37においては図示されていないが、ケース1560内部に回路ユニット80(図25参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図25参照)により接続されている。
照明用光源1900においては、発光部420の実装基板421は、円盤状の形状を有しており、円盤状の実装基板421の表面上に円環状に複数の半導体発光素子422が実装され、これら全ての半導体発光素子422を覆うように、封止体423が円環状に形成されている。実装基板421は、透光性の部材を用いて構成されている。前記透光性の部材としては、例えば、サファイア基板、ガラス基板、セラミック基板、透光性を有する樹脂基板等が用いられる。なお、ここでは、複数の半導体発光素子422は、第1の実施の形態で説明した半導体発光素子22と同じ構成であるが、別の構成、例えば、発光色、出力(輝度)が異なるようなものでもよい。
封止体423は透光性材料からなる。半導体発光素子422が変形例14の半導体発光素子22と同じ色の光を発するため、変形例14と同様に、半導体発光素子422からの光の波長を所望(黄色)に変換する波長変換材料が上記透光性材料に混入されている。なお、封止体423は、平面視した場合に円環状をしているが、例えば、ドーム状(平面視した場合に円形状)に形成されてもよい。
リード線71,72における発光部420側の端部は、実装基板421に設けられた貫通孔に下から上へと挿通され、実装基板421の上面において半田等の導電性接合部材73により固定されると共に電気的に配線パターンと接続される。
本変形例に係る照明用光源1900においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源1900の構成によっても、変形例14および上記各変形例に照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、発光部420がグローブ1510内の中央位置で支持部材440により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ90が支持部材440に取着されてグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ1510の後方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源1900の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、支持部材1540は、変形例14に係る照明用光源1500における支持部材1540と同様の構成であり、ここでは、アルミから成るが、支持部材1540に透光性の部材を用いてもよい。その場合、支持部材1540からの放熱性はアルミの場合と比較すると低下するものの、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材240を透過してグローブ1510へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源1800の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
また、本変形例においては、実装基板421は円盤状(平面視形状が円形)の形状を有しているが、これに限られず、平面視形状が六角形や八角形等の多角形やハート形等の不定形であってもよい。
(変形例19)
上記変形例18に係る照明用光源1900は、円盤状の実装基板421を有する発光部420を、変形例14に係る照明用光源1500の発光部20に代えて構成に適用した例であった。
しかし、変形例18の発光部420は、上記に限られず、変形例15に係る照明用光源1600に適用することも可能である。
図38は、変形例19に係る照明用光源2000の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源2000は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部420、支持部材1640、ステム1550、ケース1560、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ1690、リード線71,72等を備える。図38においては、ケース1560の一部および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース1560内部に回路ユニット80が収容されており、同図においては、ケース1560の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。
変形例19に係る照明用光源2000においては、支持部材1640は、変形例15に係る照明用光源の支持部材1640と同じ符号が付されていることからもわかるように、同様の構成を有しており、内部に棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ1690が収容されている。
本変形例に係る照明用光源2000においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
以上説明したように、本変形例に係る照明用光源2000の構成においても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、発光部420がグローブ1510内の中央位置で支持部材1640により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ1690が支持部材1640内部に収容された状態でグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ1510の後方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源1900の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
(変形例20)
上記変形例14および各変形例に係る各照明用光源おいては、光源としての半導体発光素子22が1枚の板状の実装基板上に実装されて成る発光部を備える構成について説明した。しかし、発光部の構造はこれらに限られず、より立体的な構造を有する発光部を備える構成としてもよい。
図39は、変形例20に係る照明用光源2100の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源2100は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部620、支持部材1540、ステム1550、ケース1560、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また同図においては図示されていないが、ケース1560内部に回路ユニット80(図25参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図25参照)により接続されている。
照明用光源2100においては、発光部620は、SMDタイプ(表面実装タイプ)の半導体発光素子622が複数実装された正五角形の実装基板621が12枚組み合わされて正12面体様の形状に構成されている。各実装基板621は、接着剤等を用いて互いに固定されており、これにより、正12面体様の形状が維持されている。発光部620の正12面体の一つの面を構成する実装基板621に貫通孔が設けられており、当該貫通孔に支持部材1540の上面1541に設けられた凸部1543が嵌合することにより、発光部620は支持部材440によりグローブ1510内部に支持されている。なお、発光部620と支持部材1540との接合は、上記嵌合に限られず、接着剤や係合構造、ねじ止めや他の止め具等を用いてもよい。
半導体発光素子622は、半導体発光素子22に相当する発光素子とそれを覆う封止体とが一つのチップとしてパッケージングされたものである。上記発光素子の発光色および封止体の材料構成や波長変換特性については、それぞれ半導体発光素子22および封止体23と同様である。
なお、本変形例においては、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
リード線71,72の一端は、それぞれ異なる実装基板621に接続され、他端は、それぞれケース1560内に収容されている回路ユニット80に接続されている。
図39においては図示していないが、発光部620の内部において、各実装基板621はリード線により電気的に接続されており、これにより、各実装基板621は回路ユニット80と電気的に接続されている。
変形例20に係る照明用光源2100は、正12面体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図23に示す変形例14に係る照明用光源1500と基本的な構成は同じであり、本変形例に係る照明用光源2100においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源2100の構成によっても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子622からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ90が支持部材1540に取着されてグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部620は、正12面体様の形状となるように立体的に構成されており、各実装基板621がランプ軸に対してそれぞれ異なる角度で取着されている。そのため、それぞれの実装基板621上に実装されている半導体発光素子622の光の主出射方向が異なっている。さらに、発光部620が支持部材440によりグローブ1510内の中央位置で支持されているため、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射され、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、上記のように発光部620が立体的な構造を有し、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射されるため、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていることを特に想定してはいないが、双方の基板に透光性の部材が用いられてもよい。その場合は、両方の基板に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例21)
上記変形例20においては、立体的な構造を有する発光部620が、変形例14に係る照明用光源1500に適用された場合の構成について説明した。
しかし、変形例20の発光部620は、上記に限られず、変形例15に係る照明用光源1600に適用することも可能である。
図40は、変形例21に係る照明用光源2200の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源2200は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部620、支持部材1640、ステム1550、ケース1560、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ1690、リード線71,72等を備える。同図においては、発光部620、ケース1560の一部、および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース1560内部に回路ユニット80が収容されており、同図においては、ケース1560の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。アンテナ1690と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
本変形例に係る照明用光源2200は、正12面体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図34に示す変形例15に係る照明用光源1600と基本的な構成は同じである。
また、本変形例に係る照明用光源2200の発光部620は、同じ符号が用いられていることからもわかるように、図39に示す変形例20に係る照明用光源2100の発光部620と同じ構成を有しており、本変形例に係る照明用光源2200においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源2200の構成によっても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子622からの熱を、充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ1690が支持部材540内部に収容された状態でグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、グローブ1510内の中央位置で支持され、直方体様の形状を有する発光部620から発せられる光は、略全方向に出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていてもよく、その場合は、実装基板621と半導体発光素子622のサブマウント基板の両方に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
なお、本変形例においても、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
(変形例22)
上記変形例15,21,23においては、ロッドアンテナの全体が支持部材の内部に収容されていたが、これに限られない。例えば、次のような変形例を考えることができる。
図41は、変形例22に係る照明用光源2300の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源2300においては、2本のロッドアンテナ1390の一端がそれぞれ支持部材2340の円柱部947に設けられた凹部2349(図41においては、紙面手前側に位置する一方のみが図示されている。)に嵌合され、残りの部分は支持部材2340の円柱部947から外側に向かって延出している。
また、本変形例に係る照明用光源2300においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源2300の構成によっても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子622からの熱を、充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ1390が支持部材2340に取着された状態でグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部20は支持部材2340によりグローブ1510内部の中央位置に支持されているため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例に係る照明用光源2300におけるアンテナ1390が、変形例14に係る照明用光源1500においてアンテナ90に代えて適用された場合を例に説明したが、これに限られない。例えば、各変形例に係る照明用光源のアンテナに代えてアンテナ1390が適用された構成でもよいし、変形例14および各変形例に係る照明用光源のアンテナに加えてアンテナ1390を備える構成としてもよい。
(変形例23)
上記変形例14および各変形例に係る照明用光源においては、グローブ1510と一体化されたステム1550を、接着剤1556を用いてケース1560に固定する場合について説明した。しかし、ステム(およびグローブ)とケースとの固定はこれに限られない。
図42は、変形例23に係る照明用光源2400の概略構成を示す断面図である。照明用光源2400においては、グローブ2410の筒状部2410bの下端部とフレア2451の鍔部2451bの鍔下端部2451b1との接合部分が、径の大きさが一定の筒状となっており、当該接合部分とケース1560の大径部1561の大径上端部1561aの内周面との間には接着テープ2457が貼付されており、これにより、一体となったグローブ2410およびステム2450が、ケース1560に接着され固定される。
なお、半導体発光素子22において発生した熱の、グローブ2410およびステム2450からケース1560への伝導を抑制するために、接着テープ2457に、断熱性を有するものを用いてもよい。
(変形例24)
さらには、次のような変形例を考えることも可能である。図43は、変形例24に係る照明用光源2500の概略構成を示す断面図である。照明用光源2500においては、グローブ2510とステム2550とは一体化されておらず、分離している。ケース2560の大径部2561の上端側内周面には、支持溝部2567が形成されている。支持溝部の溝の内径は、フレア2551の鍔部2551bの鍔下端部2551b1の外径と略一致しており、鍔下端部2551b1が支持溝部2567の溝に嵌るように載置され、さらにその外側にグローブ2510の筒状部2510bの下端部が支持溝部2567の溝に嵌るように載置される。鍔部2551bと筒状部2510bとの間の隙間には接着剤2558が施され、筒状部2510bとケース2560の大径上端部2561aとの間の隙間には接着剤2559が施され、これにより、ステム2550とグローブ2510とケース2560とが、互いに接着固定されている。
なお、このとき、接着剤2558および2559にガス透過性の低い接着剤を用い、且つ、ランプ軸を中心とした周方向において全周に亘って切れ目なく接着剤を塗布することにより、グローブ2510内部の密閉性を確保し、充填流体12による放熱効果を持続的に保持することができる。
さらに、接着剤2558に熱伝導性の高い接着剤を用い、接着剤2559に熱伝導性の低い接着剤を用いてもよい。これにより、支持部材1540を介してステム2550の鍔部2551bへと伝わってきた半導体発光素子22からの熱が、鍔部2551bから接着剤2558を介してグローブ2510の筒状部2510bへとは伝わりやすいが、筒状部2510bから接着剤2559を介してケース2560の大径上端部2561aへとは伝わりにくいため、鍔部2551bへと伝わってきた半導体発光素子22からの熱の多くはグローブ2510側へと伝導されてそこから放熱され、ケース2560への熱伝導をより効果的に抑制することができる。そして、無線制御部820(および回路ユニット80)への熱負荷をより効果的に抑制することができる。
なお、接着剤2559に、接着テープ2457を用いてもよい。この場合も、断熱性の接着テープを用いることにより、無線制御部820(および回路ユニット80)への熱負荷をより効果的に抑制することができる。
(変形例25)
図44に示す変形例25に係る照明用光源2600のように、グローブ2610内周面において、発光部220よりも下方側に機能層2614を形成することもできる。機能層2614は金属薄膜から成り、具体的には、例えば、アルミ蒸着により形成される。照明用光源2600は、アンテナ290としてPCBアンテナが用いられている。照明用光源2600が機能層2614を備えることにより、アンテナの指向性をより向上させることができる。
(変形例26)
図45に示す変形例26に係る照明用光源2700のように、アンテナ390として小型のSMDであるチップアンテナが用いられている場合にも、グローブ2610内周面において、発光部320よりも下方側に機能層2614を形成してもよい。この場合においても、アンテナの指向性をより向上させることができる。
(変形例27)
外部アンテナ接続のための接続端子を設けて、外部アンテナを利用可能としてもよい。外部アンテナの接続端子としては、例えば、速結端子等を用いることができる。また、外部アンテナ接続端子は、照明用光源が照明器具に装着された際に、外部に露出している部位に設けられている必要があるため、例えば、ケースやグローブに設けてもよい。グローブに設ける場合には、出射された光を遮らないように、発光部よりも下方に設けてもよい。
(変形例28)
図46に示す変形例28に係る照明用光源2800のように、支持部材2840の上方側の端部が、グローブ10内における情報側(グローブ10内における口金30とは反対側)において、接着剤15によりグローブ10と固着されていてもよい。このような構成により、発光部20で発生した熱を、グローブ10の上方側へ伝導させることができる。なお、照明用光源2800においては、半導体発光素子22は実装基板21における下方側(口金30側)の主面である裏面に実装されている。また、実装基板21は、透光性を有する材料により構成されている。よって、半導体発光素子22から発せられた光は、照明用光源2800の下方側へ出射されるだけでなく、実装基板21を透過して上方側へも出射させることができる。実装基板21として用いることが可能な材料としては、例えば、ガラス、アルミナ、サファイア、樹脂等が挙げられる。
照明用光源2800では、2本のロッドアンテナ1390を備えている。アンテナ1390は、それぞれ一端側が基台2850の凹部2853に嵌合され、他端側がグローブ10内部に突出する態様で設けられている。なお、図示していないが、凹部2853の中央部にはそれぞれ貫通孔が設けられており、アンテナ1390の一端にそれぞれ接続されたアンテナ線91が当該貫通孔を通され、それぞれの他端が回路ユニット80に接続されている。
(変形例29)
図47に示す変形例29に係る照明用光源2900のように、第1発光部2920aおよび第2発光部2920bとが、互いに平行に間隔を開けて2段に構成された発光部2920を備えてもよい。第1発光部2920aは、支持部材2940の第1ステム部2943aによりグローブ10内部において空中支持されており、第2発光部2920bは、第2ステム部2943bにより第1発光部2920aの上方側にほぼ平行に所定の間隔で保持されている。
第1発光部2920aは、リード線2971により、回路ユニット(不図示)と電気的に接続されており、第2発光部2920bは、リード線2972により第1発光部2920aと電気的に接続されている。
第1ステム部2943bには、2本のロッドアンテナ1390のそれぞれ一端が固定されており、アンテナ1390の他端は、互いに遠ざかる方向に、第1発光部2920aおよび第2発光部2920bと略簿平行に伸びている。
第1発光部2920a,第2発光部2920bは、実装基板に平板状の四角形状を有したものを用いた。しかしながら、これに限らず、五角形や八角形等の実装基板や、形状の異なる平板状の実装基板を複数組み合わせて使用しても良い。また、実装基板は透光性であっても不透光性のものでも良いが、透光性の実装基板を用いれば照射方向(口金の反対側)の明るさを向上できるので好ましい。この場合、透光性のLEDモジュールに用いられている基台(図示せず)は、透光率の高い(例えば90%以上)材料で構成することが好ましい。また、使用する発光部の発光色を異ならせても良い。
(変形例30)
図48に示す変形例30に係る照明用光源3000のように、発光部3020が支持部材の代わりに剛性を有する2本のリード線71,72によりグローブ内において空中支持される構成としてもよい。照明用光源3000においては、ステム3040がグローブ内部に突出し、ステム3040の周面上にヘリカルアンテナ90が取着されている。
発光部3020の実装基板3021の裏面には、放熱体3070が熱伝導性の接着剤等により固定されている。放熱体3070は、実装基板3021の裏面に固定された平板状の第1放熱体部3071と、第1放熱体部3071の中央部から下方に延びる方向に立設された円柱形状の第2放熱体部3072とから成る。第2放熱体部3072の形状は、例えば、直径が5[mm]で高さが40[mm]の円柱である。
また、グローブ3010内部には、充填流体12が充填されている。
(変形例31)
図49に示す変形例31に係る照明用光源3100のように、グローブ1510内部にピエゾファン3171を備えてもよい。グローブ1510の内壁には、給電線3172,3173が設けられており、給電線3172,3173を介してピエゾファン3171に電力が供給される。照明用光源3100のように、グローブ1510内にピエゾファン3171を設けてグローブ1510内のヘリウムガス等の充填流体12の対流を促進させることにより発光部20の温度の更なる低下が望めると考えられる。
なお、この給電線3172,3173は、金属により形成してもよいが、ランプの配光特性を考慮すれば、ITO等の透明な導電性材料により形成するのが好ましい。
また、本変形例においては、ピエゾファン3171は、グローブ1510内壁の頂部近傍に設けられている。このようにすると、ピエゾファン3171により充填流体12の対流を効率よく起こさせることができる。
また、本変形例においては、支持部材3140の下端は、接着剤3153によりステム3150の頂部に固定されている。
(変形例32)
図50は、本変形例に係る照明用光源3200の製造方法の製造工程の主要な一部を示す図である。
照明用光源3200は、図50(c)に示すように、充填流体12が内部に封入されたグローブ3210と、グローブ3210の下端に装着されたケース1560と、ケース1560に設けられた口金30と、ステム3250を貫通してグローブ3210内へ延出する棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bと、これらの棒状部材およびアンテナのグローブ3210内側端に設けられた発光部3220とを備える。棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bは、剛性を有する金属材料、例えばジュメット材料により構成されている。発光部3220は、棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bによりグローブ3210内部において空中支持されている。アンテナ3290a,3290bは、棒状部材3271c,3271dと素材や形状等の基本構成は同一であるが、アンテナとしての機能を兼ねている。棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bのケース1560内側端が伝熱板3274に接触している。
照明用光源3200は、口金30を介して受電して発光部3220を発光させるための回路ユニット80をケース1560内に格納し、全体形状が従来の白熱電球に似た形状をしている。
次に、照明用光源3200の製造方法の主要な工程について説明する。ステム3250は、変形例14に係る照明用光源1500のステム1550と同様の方法により形成される。
図50(a)に示すように、ステム3250を貫通して下側へ延出する排気管3252と2本のリード線71,72と4本の棒状部材3271a,3271b,3271c,3271dとを平板上の金属から成る伝熱板3274の対応する貫通孔3274a,3274b,3274cに通し、伝熱板3274をグローブ3210に近づけて、ステム3250の下端部の内周面と伝熱板3274の外周とを接着剤で固着させる。
そして、回路ユニット80をケース1560に格納し、リード線71,72および、棒状部材3271a,3271bの下端にそれぞれ接続されたアンテナ線91を回路基板81に接続した後、ケース1560を一体化されたグローブ3210およびステム3250の下端部に接着剤にて固着させる。なお、棒状部材3271a,3271bは、アンテナ線91が回路基板81に接続されると、それぞれアンテナ3290a,3290bとなる。アンテナ3290a,3290bおよび、棒状部材3271c,3271dは、ケース1560と伝熱板3274とが接続されると、発光部3220(図50(b)に示す状態では、まだ点灯されない)の熱をケース1560に伝達できる状態になる。
次に、ケース1560に口金30を螺着して、回路ユニット80に接続されているリード線74,75を口金30に接続する。これで、照明用光源3200が完成する。
本変形例に係る照明用光源3200の構成によると、棒状部材3271a,3271bおよび、アンテナ3290a,3290bを介して発光部3220からの熱を伝熱板3274へと伝え、そこからさらにケース1560および口金30へと伝熱することにより、放熱効果を高めることができる。
(変形例33)
図51は、本変形例に係る照明用光源3300の概略構成を示す一部破断斜視図である。図52は、照明用光源3300の断面図である。照明用光源3300においては、グローブ3310内部に筒状部3312を備え、筒状部3312内部に支持部材140、発光部20、およびリード線71,72が収容されている。筒状部3312は、有底円筒形状を有し、ステム3350により開口が塞がれている。筒状部3312内壁とステム3350の上面とで囲まれた空間である第1領域S1には、透光性の熱伝導性樹脂3313が充填されている。また、グローブ3310の内壁と筒状部3312の外壁とで囲まれた空間である第2領域S2には、ヘリウムガス等の充填流体12が充填されている。
本変形例に係る照明用光源3300の製造方法について、その主要工程を図53および図54に基づいて説明する。
まず、図53(a)に示すように、グローブ3310の基となるグローブ用部材3310’の内側に、透光性材料により形成された有底円筒状の円筒状部材3312’を挿入する。この円筒状部材3312’は、側壁に形成された排気口3314に連通する排気管3314aが溶着されている。
次に、円筒状部材3312’がグローブ用部材3310’の内側に配置された状態で、円筒状部材3312’の開口側端部3311の外周部とグローブ用部材3310’の開口側端部の内周部とが互いに当接する部位を加熱することにより、円筒状部材3312’とグローブ用部材3310’とを溶着して、図53(b)に示すように、グローブ3310の内側に筒状部3312が設けられてなる構造体が形成される。ここで、筒状部3312の内部が第1領域S1に相当し、グローブ3310の内壁と筒状部3312の外壁とで囲まれた領域が第2領域S2に相当する。
その後、排気管3314aを介して、第2領域S2に存在する空気を外部に排気した後(図53(b)参照)、排気管3314aを介して第2領域S2に充填流体12(本変形例においては、例えばヘリウムガスである。)を封入する(図53(c)参照)。このとき、第2領域S2に充填されるヘリウムガスの圧力は、大気圧と略同じか、若しくは、大気圧に比べて若干高圧となる。
次に、排気管3314aの一部を加熱することにより排気管3314aを封じ切ることにより、細管部3314bが形成される(図54(a)参照)。
続いて、図54(b)に示すように、第1領域S1に、発光部20、ステム3350および支持部材140から構成される構造体を挿入し、ステム3350が筒状部3312の開口側端部3311に嵌合した状態で、ステム3350の周面と筒状部3312の開口側端部3311の内壁との間にシリコーン樹脂等の熱伝導性樹脂からなる接着剤を流し込むことで、ステム3350をグローブ3310の下端部に固着させる。
その後、ステム3350の一部に形成された貫通孔3350aから、第1領域S1に、シリコーン樹脂等の熱伝導性樹脂を封入する(図54(c)参照)。
そして、リード線71,72それぞれにおける発光部20の給電端子24a,24bに接続される一端部とは反対側の他端部を回路ユニット80の電力出力部に接続する。その後、リード線等の配線を行ってケース60および口金30を取着し、照明用光源3300の
組み立てが完了する。
本変形例に係る照明用光源3300の構成によると、発光部20で発生した熱が、熱伝導性樹脂3313を介して筒状部3312の周壁に伝導した後、第2領域S2に充填されたヘリウムガスに伝導する。そして、ヘリウムガスに伝導した熱が、グローブ3310に伝導し、グローブ3310外表面から外部へ放出される。このように、発光部20で発生した熱が、ヘリウムガスおよびグローブ3310を介して外部へ放出され易くなるので、輝度向上のために発光部への供給電力を増加させても発光部の温度上昇を十分に抑制することができる。
(変形例34)
変形例3〜6,20,21においては、多面体形状の発光部が支持部材によりグローブ内部で支持されていたが、これに限られない。例えば、上記多面体形状の発光部が基台またはステムに直接取着されてもよい。この場合は、多面体形状を構成している実装基板が支持部材を兼ねることになり、アンテナは、多面体の内部に収容される。
(変形例35)
変形例3〜6,20,21における発光部は、実装基板が複数組み合わされて多面体または多角柱を構成しており、当該多面体または多角柱の内部は中空となっている場合について説明したが、これに限られない。例えば、非電導性の部材から成る多面体形状または多角柱形状のコアの外周面上に実装基板を貼付して、多面体または多角柱形状の発光部を形成してもよい。このような場合、各実装基板を電気的に接続する配線をコアの内部に形成してもよい。
(変形例36)
回路ユニット80は、上記各実施形態および各変形例において説明した構成に限られず、以下のような変形例を実施することができる。例えば、回路基板81がケース内部に固定的に収容される姿勢については、回路基板81の主面がランプ軸と略直交する姿勢に限られない。例えば、回路基板81が、ランプ軸と略平行になるような姿勢で収容されてもよいし、ランプ軸に対して所定の傾斜角を有する姿勢で収容されてもよい。
また、回路基板81は、円盤状に限られず、平面視形状が矩形や多角形、さらにはハート形等の不定形であってもよいし、フレキシブル基板等の可撓性の部材により形成され、曲げられた状態でケース内部に収容されてもよい。
また、回路基板81がケース内部に固定される方法は、係止部による係止構造に限られず、例えば、ねじ止め、接着などにより回路基板がケース内部に固定されてもよい。
(変形例37)
上記各実施形態および各変形例においては、半導体発光素子22としてのLEDの発光色は青色光であり、蛍光体粒子は青色光を黄色光に変換するものを例にして説明したが、他の組合せであっても良い。他の組み合わせの一例として、白色を発光させる場合、LEDの発光色を紫外線光とし、蛍光体粒子として、赤色光へ変換する粒子、緑色光へ変換する粒子、青色光へ変換する粒子の3種類を用いることができる。
さらに、LEDの発光色を、赤色発光、緑色発光、青色発光の3種類のLED素子を用いて、混色させて白色光としても良い。なお、発光部から発せられる光色は、いうまでもなく、白色に限定されるものでなく、用途によって種々のLED(素子、表面実装タイプを含む)や蛍光体粒子を利用することができる。
(変形例38)
上記各実施形態および各変形例においては、平面視形状が矩形または円形をした実装基板を例にして説明したが、基板の平面視形状は特に上記の形状に限定されない。
また、各実施形態および各変形例においては、薄い板(上面の面積に比べて側面の面積が小さいもの)を例にして説明したが、例えば、厚肉の板を利用しても良いし、ブロック状のものを利用しても良い。
なお、本明細書での実装基板は、形状、厚み、形態に関係なく、半導体発光素子(素子、表面実装タイプを含む)を実装すると共に半導体発光素子と電気的に接続するパターンを有したものを指している。従って、基板が、ブロック状をしていても良い。
また、各実施形態および各変形例においては、実装基板は透光性材料により構成していたが、下方に光を取り出す必要がない場合は、透光性材料以外の材料で構成しても良い。
(変形例39)
上記各実施形態および各変形例における発光部は、実装基板を透光性材料により構成し、後方にも光を照射するようにしていたが、他の方法により後方へ光を照射するようにしても良い。
他の方法としては、実装基板を透光性材料でない材料で構成し、実装基板の表裏両面に半導体発光素子を実装しても良い。また、反射部材やハーフミラー等を用いて後方へ光を照射するようにしてもよい。
(変形例40)
変形例3〜6,20,21においては、発光部が多面体形状を有していたが、これに限られず、球状や不定形の立体構造を有する実装基板またはコアの表面に半導体発光素子(砲弾やSMDを含む)を実装しても良い。
(変形例41)
上記各実施形態および各変形例においては、半導体発光素子としてLEDを用いた場合について説明したが、これに限られず、LED以外の発光素子を用いても良い。他の発光素子としては、例えば、LD(レーザダイオード)やEL(エレクトリックルミネッセンス)発光素子(有機及び無機を含む。)等があり、LEDを含めて、これらを組合せて使用しても良い。
(変形例42)
上記各実施形態および各変形例においては、Aタイプ、Rタイプのグローブを利用したが、これに限られない。例えば、B、Gタイプであっても良く、白熱電球のバルブ形状や電球形蛍光ランプのグローブ形状と全く異なる形状であっても良い。
また、グローブは、内部が見えるように透明であっても良いし、内部が見えないように半透明であっても良い。半透明にする方法としては、例えば、内面に炭酸カルシウム、シリカや白色顔料等を主成分とする拡散層を施したり、内面を凹凸状にする処理(例えばブラスト処理)を施したりする方法がある。
また、グローブはガラス材料により構成されていたが、他の材料で構成することもできる。他の材料として、透光性の樹脂やセラミック等を用いてもよい。
(変形例43)
上記各実施形態および各変形例においては、ケースは樹脂材料により構成していたが、他の材料で構成することもできる。他の材料として金属材料を利用する場合には、口金との間の絶縁性を確保する必要がある。口金との間の絶縁性は、例えば、ケースの小径部の外周面に絶縁層を塗布したり、小径部に対して絶縁処理をしたりすることで確保できる。さらには、ケースのグローブ側を金属材料により構成し、ケースの口金側を樹脂材料により構成して、双方を結合することによっても確保できる。
また、上記各実施形態および各変形例においては、ケースの表面については特に説明しなかったが、例えば、放熱フィンを設けても良いし、輻射率を向上させるための処理を施してもよい。
さらに、ケースは1つの部材から構成されていたが、複数の部材で構成することもできる。例えば、変形例14に係る照明用光源1500における大径部1561に相当する大径部材と、小径部1562に相当する小径部材とを接着剤により接合したものであっても良い。この際、大径部材を金属で、小径部材を樹脂でそれぞれ構成しても良い。
また、各実施形態および各変形例においては、ケース内部に空間があり、当該空間内部に回路ユニット80が格納されていたが、例えば、前記空間に樹脂材料が充填されていてもよい。この場合、絶縁性および高い熱伝導性を有する樹脂を充填することにより、回路ユニット80で発生した熱をケースにより効率よく伝熱することができ、回路ユニット80に作用する熱負荷を低減することができる。
(変形例44)
上記各実施形態および各変形例においては、口金30としてエジソンタイプの口金を利用した場合について説明したが、他のタイプ、例えば、ピンタイプ(具体的にはGY、GX等のGタイプである。)を利用しても良い。
また、口金30は、シェル部33の雌ねじを利用してケースのネジ部分(小径部)に螺合させることで、ケースに装着(接合)されていたが、他の方法でケースと接合されても良い。他の方法としては、接着剤による接合、カシメによる接合、圧入による接合等があり、これらの方法を2つ以上組合せても良い。
また、シェル部33の半分以上がケースの筒状をした小径部のネジ部分に螺合していたが、小径部が実施形態よりも短いケースに装着されても良い。この場合、シェル部33の内側に回路ユニット80の電子部品が位置する場合もある。このような場合、シェル部33内に絶縁性を有する樹脂が充填されてもよい。これにより、電子部品と口金との間の絶縁が確保されると共に、高い熱伝導性を有する樹脂を用いることにより電子部品で発生した熱を口金により効率よく伝熱することができる。
(変形例45)
上記各実施形態および各変形例においては、基台およびステムと支持部材とが別部材で構成されていたが、これに限定されない。例えば、支持部材が、基台と一体的に形成されていてもよいし、ステムと一体的に成形されていてもよい。
(変形例46)
変形例45のように、基台と支持部材、ステムと支持部材とが一体的に成形されている場合、リード線71,72が支持部材の内部を通って配線されるように基台(またはステム)と支持部材と共に一体成形されてもよい。この場合、給電端子24a,24bを実装基板の中央部に設けてもよい。
また、アンテナが支持部材の内部に収納されている場合は、支持部材内部に収容されたアンテナに接続されたアンテナ線が支持部材内部を通って配線されるように、アンテナおよびアンテナ線が基台(またはステム)と支持部材と共に一体成形されてもよい。さらには、リード線71,72、アンテナ、およびアンテナ線が、基台(またはステム)および支持部材と共に一体成形されてもよい。
(変形例47)
上記の変形例14〜32においては、製造工程においてステムで閉塞されたグローブ内の排気およびヘリウムガスの封入を行う排気孔および排気管が、ステムに形成されている構成とした(変形例33においては、筒状部3312に形成)。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば、グローブに形成されてもよい。
(変形例48)
発光部からグローブへの熱伝導性を増加させてグローブからの放熱を促進するために、グローブの内壁に高熱伝導層を設けてもよい。具体的に説明すると、グローブの内壁前面に、グローブを構成している材料よりも熱伝導性の高い材料で構成された高熱伝導層が形成されていてもよい。これにより、空気または充填流体12とグローブとの間の熱の受け渡しがより効率よく行われ、その結果、発光部からグローブへの熱伝導性を高めることができる。高熱伝導層は、透光性を有する樹脂材料、金属材料等により構成されている。透光性を有する金属材料としては、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫(SnO2)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、酸化亜鉛(ZnO)等がある。
(変形例49)
変形例24に係る照明用光源2500(図43参照)において大径部2561内周面に段差部1566や支持溝部2567を備えない構成としてもよい。この場合、グローブの最頂部とアイレット部の最下端部との間のランプ軸に沿った長さ、即ち、照明用光源の全長が所定の長さとなるような位置において、接着剤等を用いてグローブとケースとが固着される。
(変形例50)
変形例14〜24,30〜32においては、ステムがガラス材料で形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂材料でステムを形成してもよい。
ステムで閉塞されたグローブ内を密に封止するためには、グローブと樹脂材料で形成されたステムとを接合する必要があるが、これには例えば、接着剤を用いることもできる。接着剤を用いる方法以外でも、グローブとステムとを封止膜で覆うことにより、ステムで閉塞されたグローブ内を封止することが可能である。前記封止膜はグローブの外側から覆ってもよいし、内側から覆ってもよい。
さらには、グローブおよびステムを構成する樹脂材料が熱可塑性材料である場合には、ガラス材料の場合と同様の成形方法(図27〜33)を採用することも可能である。
(変形例51)
上記各実施形態および各変形例においては、封止体内に蛍光体粒子を混入させていたが、例えば、グローブの内面に蛍光体粒子を含んだ蛍光体層を形成しても良く、さらには、封止体とは別に、半導体発光素子における光の出射方向に蛍光体粒子を含んだ蛍光板等の波長変換部材を設けても良い。ここで、蛍光体粒子は高温になると波長変換効率が低下する。したがって、蛍光体層をグローブの内面に形成することにより、半導体発光素子を封止している封止体内に蛍光体粒子を混入させた場合より、半導体発光素子発光時の熱の影響を受け難く、蛍光体粒子の波長変換効率の低下を抑制することができる。
(変形例52)
上記各実施形態および変形例9〜17,22〜28,30〜33においては、ひとつの封止体は、実装基板上に直線状に実装された複数の半導体発光素子の一列を被覆していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、1つの半導体発光素子を1つの封止体で被覆しても良いし、変形例1,2,18,19,29のように、全ての半導体発光素子を1つの封止体で被覆してもよい。
(変形例53)
上記各変形例においては、ステムは所謂ドーム状の形状を有していたがこれに限られない。例えば、ボタンステムや中央が窪んだ形状としてもよい。
(変形例54)
上記各実施形態および各変形例において、支持部材内部にアンテナを収容しない場合には支持部材を金属等の導電性部材により形成することができる。この場合、支持部材そのものがアンテナとして機能してもよい。支持部材そのものがアンテナとして機能する場合、ヘリカルアンテナやロッドアンテナよりも支持部材は径が大きいため、送受信できる電波の周波数の幅がより広くなるという効果がある。
(変形例55)
上記各実施形態および各変形例においては、支持部材は棒状の形状を有していたが、これに限定されない。例えば、円錐形状や台形であってもよい。また、支持部材は、単一の部材に限られず、複数の部材が組み合わされてひとつの支持部材を構成してもよい。さらには、支持部材は、ひとつに限られず、例えば、複数の支持部材が発光部を支持する構成であってもよい。
(変形例56)
上記第2の実施形態、変形例2,4,6,7,8,15,19,21,33においては、ロッドアンテナ全体が支持部材の内部または発光部の内部に収容されている場合について説明したが、これに限られない。例えば、アンテナの一部が支持部材および発光部を貫通してグローブ内部に露出するような構成とすることも可能である。この場合、照明用光源が照明装置に装着されたときに外部に対して最も露出しているグローブの領域に近づく方向にアンテナを露出させるのが好ましい。そのようにすることにより、アンテナの露出している部分が、外部に対してより露出した箇所に位置することになるため、無線信号の送受信がより阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。例えば、変形例14における照明装置2に装着される場合には、グローブの頂部に近づく方向にアンテナを露出させるのが好ましい。即ち、ランプ軸に沿って、そのままロッドアンテナを上方に延伸させて支持部材および発光部の実装基板を突き抜けるようにアンテナを露出させるのが好ましい。
(変形例57)
以上、本発明に係る照明用光源について、実施形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態および変形例に限定されるものではない。
例えば、本発明は、このような照明用光源を備える照明装置としても実現することができる。以下、本変形例に係る照明装置について、第1の実施形態に係る照明用光源1を用いた場合を例に説明する。
図55は、本変形例に係る照明装置の概略図である。
照明装置2は、例えば、天井3に装着されて使用される。
照明装置2は、図55に示すように、照明用光源1と、照明用光源1を装着して点灯・消灯をさせる照明器具7とを備える。
照明器具7は、例えば、天井3に取着される器具本体4と、器具本体4に装着され、且つ照明用光源1を覆うランプカバー5とを備える。ランプカバー5は、ここでは開口型であり、照明用光源1から出射された光を所定方向(ここでは下方である。)に反射させる反射膜8を内面に有している。
器具本体4には、照明用光源1の口金30が取着(螺着)されるソケット6を備え、このソケット6を介して照明用光源1に給電される。
本変形例では、照明器具7に装着される照明用光源1の半導体発光素子22(発光部20)の配置位置が白熱電球のフィラメントの配置位置に近いため、照明用光源1における発光中心と、白熱電球における発光中心とが近いものとなる。
このため、白熱電球が装着されていた照明器具に照明用光源1を装着しても、ランプとしての発光中心の位置が近似しているため、被照射面に円環状の影が発生する等の問題が生じ難くなる。
なお、ここでの照明器具は、一例であり、例えば、開口型のランプカバー5を有さずに、閉塞型のランプカバーを有するものであっても良いし、照明用光源が横を向くような姿勢(ランプ軸が水平となるような姿勢)や傾斜する姿勢(ランプ軸が照明器具の中心軸に対して傾斜する姿勢)で装着・点灯されるような照明器具でもよい。
また、本変形例においては、照明装置2は、天井や壁に接触する状態で照明器具7が装着される直付タイプであったが、天井や壁に埋め込まれた状態で照明器具が装着される埋込タイプであっても良いし、照明器具の電気ケーブルにより天井から吊り下げられる吊下タイプ等であってもよい。
さらに、ここでは、照明器具は、装着される1つの照明用光源を点灯させているが、複数個(例えば、3個)の照明用光源が装着・点灯されるようなものであってもよい。
また、本変形例においては、第1の実施形態に係る照明用光源1が照明装置2に装着された場合を例に説明したが、これに限られず、上記各実施形態および各変形例に係るいずれの照明用光源が照明装置2に装着されるとしてもよい。
(変形例58)
変形例57に係る照明装置2においては、第1の実施形態に係る照明用光源1が照明器具7に装着された場合を例に説明したが、これに限られず、上記各実施形態および各変形例に係るいずれの照明用光源が照明器具7に装着された照明装置としてもよい。
以上、本発明に係る照明用光源および照明装置について、上記各実施形態および各変形例に基づいて図面を参照しながら説明した。なお、上記各実施形態に係る照明用光源の部分的な構成、および上記各変形例に係る構成を、適宜組み合わせて成る照明用光源であっても良い。また、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。また、本願において、数値範囲を示す際に用いる符号「〜」は、その両端の数値を含む。上記各実施形態および各変形例における説明に記載した材料、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。また、各図面における各部材の寸法および比は、一例として挙げたものであり、必ずしも実在の照明用光源の寸法および比と一致するとは限らない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、照明用光源の構成に適宜変更を加えることは可能である。
また、上記各実施形態および各変形例において述べたアンテナの指向性は、無指向性であることが望ましい。
本発明は、無線信号の送受信を行う照明一般に広く利用することができる。
1,100,200,300,400,500,600,700,900,1000,1100,1200,1300 照明用光源
2 照明装置
4 器具本体
5 ランプカバー
6 ソケット
7 照明器具
10,1110 グローブ
20,220,320,420,620,920,1120,1220 発光部
21,421,621,921,1121a,1121b,1121c,1221 実装基板
22,422,622,1122,1222 半導体発光素子
23,423 封止体
30 口金
40,140,240,340,440,540,1140b,1140c,1340 支持部材
50,150,250,450,550,1150,1250 基台
50a 大径部
50b 小径部
60,1160 ケース
61 大径部
62 小径部
71,72,74,75,76,77,78 リード線
80 回路ユニット
81 回路基板
81a 表面
81b 裏面
83 発振子
84 無線制御部用電源
85 清流回路
86 平滑コンデンサ
87 発光素子制御部
88 電子部品
89a,89b 入力端子
89c,89d 出力端子
89e,292,392 アンテナ端子
90,190,290,390,1390 アンテナ
91 アンテナ線
本発明は、半導体発光素子を利用した照明用光源および照明装置に関し、特に、外部からの無線信号を受けて点灯制御する照明用光源および照明装置に関する。
近年、白熱電球の代替品として、LED(Light Emitting Diode)などの半導体発光素子を利用した電球形の照明用光源が普及しつつある。また、照明用光源には、外部からの無線信号を受けて点灯制御する機能を備えたものがある(例えば、特許文献1)。
特開2011−9717号公報
ところで、このような照明用光源においては、無線信号を送受信するためのアンテナを照明用光源内に備えているが、無線信号を感度良く送受信できる位置にアンテナが配されていることが望ましい。特に、天井に設けられた開口に埋め込んで取り付ける照明器具、所謂ダウンライト用照明器具の光源として使用する場合には、照明用光源自体が天井に設けられた開口内の奥まった領域に位置することとなるため、天井等により無線信号の電波の送受信が阻害され、当該開口内の照明用光源に無線信号が届きにくくなる。かかる場合には、無線信号の送受信をより確実に実行できるようにすることが望まれる。これと同時に、照明用光源の配光特性も可能な限り良好であることが望ましい。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、無線信号の送受信をより確実に行うことができるとともに、良好な配光特性を実現す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。
上記目的を達成するため、本発明に係る照明用光源は、透光性の部材から成る中空のグローブを備え、外部からの無線信号を受けて半導体発光素子を点灯制御する照明用光源であって、前記半導体発光素子が、前記グローブ内部において支持部材により支持されており、前記無線信号を受信するアンテナが、前記グローブ内に配されていることを特徴とする。
また、本発明に係る照明装置は、上記照明用光源を備えることを特徴とする。
本発明に係る照明用光源の構成によれば、光源としての発光部が支持部材によりグローブ内部において支持されているため、光源の配置位置が白熱電球の光源位置により近い位置となり、白熱電球の配光特性により近い良好な配光特性を得ることができるとともに、照明用光源が照明装置に装着された際に外部に対して比較的露出しているグローブの内部にアンテナ配されているため、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
以上説明したように、本発明によれば、無線信号の祖受信をより確実に行うことができるとともに、良好な配光特性を実現する照明用光源を提供することができる。
第1の実施形態に係る照明用光源の構造を示す外観斜視図である。 第1の実施形態に係る照明用光源の分解斜視図である。 第1の実施形態に係る照明用光源の図1に示すA−A’線に沿った矢視断面図である。 第1の実施形態に係る発光部の概略構成を示す図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)に示すB−B’線に沿った矢視断面図である。 第1の実施形態に係る発光部が支持部材に支持される構成を示す断面図である。 回路ユニットの平面図であり、(a)は回路基板の表面側から見た平面図であり、(b)は裏面側から見た平面図である。 回路ユニットの回路構成を示す回路図である。 第2の実施形態に係る照明用光源の概略構造を示す断面図である。 第3の実施形態に係る照明用光源の発光部の概略構成を示す図であり、(a)は、照明用光源の外観斜視図であり、(b)は、発光部の平面図である。 第4の実施形態に係る照明用光源の発光部の概略構成を示す図であり、(a)は、照明用光源の外観斜視図であり、(b)は、発光部の平面図である。 変形例1に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例2に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例3に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例4に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例5に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例6に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例7に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例7に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例8に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例8に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例9に係る照明用光源の概略構成を示す外観斜視図である。 変形例13に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例14に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例14に係る照明用光源の分解斜視図である。 変形例14に係る照明用光源の図23に示すC−C’線に沿った矢視断面図である。 変形例14に係る照明用光源の図23に示すD−D’線に沿った矢視断面図である。 変形例14に係る照明用光源の製造方法を説明するための図であって、グローブ封着前のステムの製造方法を説明する図である。(a)および(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a)はフレア形成前の状態を示し、(b)はフレア形成後の状態を示し、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。 図27の続きを示す図であって、フレアにジョイント部を形成する方法を示すである。(a),(b),(c)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’),(c’)は、それぞれ(a),(b),(c)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。 図28の続きを示す図であって、排気孔を形成する方法を示す図である。(a),(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。 図29の続きを示す図であって、(a),(b),(c)はフレアに対して発光部を取着する工程を示す図であって、(d)はドロップシール方式によるグローブ封止工程を示す図である。 図30の続きを示す図であって、(a)はドロップシール方式によるグローブ封止工程を示す図であり、(b),(c)はグローブ内の空気を廃棄し、ヘリウムを充填する工程を示す図である。 図31の続きを示す図であって、(a)は排気管を封止する工程を示す図であり、(b),(c)は回路ユニット、筐体、および口金を取着する工程を示す図である。 バットシール方式によるグローブ封止工程を示す図である。 変形例15に係る照明用光源の断面図である。 変形例16に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例17に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例18に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例19に係る照明用光源の概略構成を示す一部断面図である。 変形例20に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例21に係る照明用光源の概略構成を示す一部断面図である。 変形例22に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例23に係る照明用光源の断面図である。 変形例24に係る照明用光源の断面図である。 変形例25に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例26に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例28に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例29に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例30に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断側面図である。 変形例31に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例32に係る照明用光源の製造方法について主要な製造工程を示す図である。 変形例33に係る照明用光源の概略構成を示す一部破断斜視図である。 変形例33に係る照明用光源の概略構成を示す断面図である。 変形例33に係る照明用光源の製造方法について主要な製造工程を示す図である。 変形例33に係る照明用光源の製造方法について主要な製造工程を示す図である。 変形例57に係る照明装置の概略構成を示す図である。
本発明を実施するための形態を、以下に図面を参照して詳細に説明する。なお、各図は、模式図であり、図面に示された部品等の核構成要素の形状や寸法および比等については、必ずしも厳密に図示したものではない。
≪第1の実施形態≫
まず、本発明の第1の実施形態に係る照明用光源の全体構成について、図1〜図3を参照しながら説明する。
[1.全体構成]
図1は、第1の実施形態に係る照明用光源1の概略構成を示す外観斜視図である。図2は、照明用光源1の分解斜視図である。図3は、図1に示すA−A’線に沿った照明用光源1の矢視断面図である。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照明用光源1のランプ軸J1を示しており、同図において、ランプ軸J1に沿って紙面上方が照明用光源1から出射される光の主出射方向である。照明用光源1から出射される光の主出射方向を「上方」とし、主出射方向とは逆の方向を「下方」とする。以下、各実施形態および各変形例においても特に断りが無い限り同様である。
図1〜図3に示すように、本発明の第1の実施形態に係る照明用光源1は、白熱電球を代替する電球型のランプであって、光源としての半導体発光素子にLEDを用いたLEDランプである。照明用光源1は、その主な構成要素として、透光性のグローブ10と、光源である半導体発光素子22(図4参照)を備えた発光部20と、外部より電力を受電する口金30と、発光部20をグローブ10内に支持する支持部材40とを備える。グローブ10の開口11側の端部である開口側端部11aには、ケース60が取着されている。ケース60は筒状の形状を有している。ケース60の一端(図1〜3における下方側の端部)には口金30が取着されている。また、ケース60の他端側(図1〜3における上方側)の開口は、基台50により塞がれている。ケース60の内部には回路ユニット80が格納されている。基台50上には、グローブ10内へと延伸する方向に支持部材40が立設されており、支持部材40の延伸する方向の先端に発光部20が取着されている。
[2.各部構成]
以下、本発明の第1の実施形態に係る照明用光源1の各構成要素について、図1〜図7を参照しながら詳細に説明する。
(2−1.グローブ)
グローブ10は、白熱電球のバルブ(ガラスバルブとも言う。)と同じような形状をしている。グローブ10は、ここでは、一般白熱電球(フィラメントを有する電球)と似た形状をした、いわゆるAタイプである。
図1〜図3に示すように、グローブ10は、中空の球状をした球状部10aと、筒状をした筒状部10bとから構成されている。筒状部10bは、球状部10aから離れるに従って縮径している。なお、筒状部10bにおける球状部10aと反対側の端部に開口11が存在し、この端部を開口側端部11aとする。
グローブ10は、透光性材料により構成される。透光性材料としては、ガラス材料やアクリル等の樹脂材料などがある。ここでは、グローブ10は例えばガラス材料により構成されている。
なお、グローブ10の形状は、必ずしもA形である必要はない。例えば、グローブ10の形状は、G形またはE形等であってもよい。また、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、例えば、シリカを塗布して乳白色の拡散膜を形成する等によって拡散処理が施されていてもよい。また、赤色や黄色等の有色に着色されていてもよいし、模様や絵が施されていてもよい。さらには、レフ電球のように光源よりも口金側に反射膜等が設けられていてもよい。また、グローブ10の複数個所の厚みを不均一に形成することで、発光部20からの光が厚みの不均一箇所に当たり、光のきらめき感を高めることができる。
(2−2.発光部)
図4(a)は、照明用光源1における発光部20の平面図であり、図4(b)は、図4(a)のB−B’線に沿った当該発光部20の断面図である。発光部20は、実装基板21と、実装基板21の上方側の主面である表(おもて)面に実装された複数の半導体発光素子22とを備える。なお、本実施の形態では、半導体発光素子22はLED素子であり、発光部20は、上記実装基板21、半導体発光素子22以外に、半導体発光素子22を被覆する封止体23等を備える。
また、本実施形態においては、半導体発光素子22がLEDである場合を例に説明するが、半導体発光素子22は、例えば、LD(レーザダイオード)であっても良く、EL素子(エレクトリックルミネッセンス素子)であっても良い。
本実施形態においては、実装基板21は、透光性材料により構成されている。これにより、実装基板21の表面に実装された半導体発光素子22から発せられた光のうち、下方へ発せられた光は、実装基板21を透過してグローブ10から外部へと出射する。実装基板21に用いられる透光性材料としては、例えば、サファイア基板、ガラス基板、セラミック基板、透光性を有する樹脂基板等が用いられる。
また、本実施形態においては、実装基板21は、平面視形状が矩形状をしており、材料としては、例えば、ガラスやアルミナ等が用いられている。なお、実装基板21上には、半導体発光素子22を電気的に接続(直列接続又は/及び並列接続である。)したり、回路ユニット80と接続したりするための配線パターン27が形成されている。図4(a)には、配線パターン27の一部が示されている。半導体発光素子22から下方へ発せられた光の利用を考慮すると、配線パターン27も透光性の材料で構成されるのが好ましく、このような透光性の材料として、ITO等を用いてもよい。
図4(a),(b)に示すように、複数の半導体発光素子22が、間隔(例えば、等間隔)をおいて、矩形状の実装基板21の長手方向に沿って直線状に、実装基板21の表面に実装されている。本実施の形態においては、10個の半導体発光素子22が略等間隔に並べられた列が2列配置されている。
なお、一つの列に並べられる半導体発光素子22の個数および配列等は、上記に限られず、照明用光源1に要求される輝度等により適宜決定される。即ち、1列に配置される半導体発光素子22の個数は、10個に限られず、用途に応じて適宜変更することができる。また、半導体発光素子22が実装基板21上に配置される列の数は2列に限られず、1列でもよく、あるいは、3列以上の複数列で実装してもよい。
封止体23は、主に、透光性材料からなる。封止体23は、半導体発光素子22への空気・水分の侵入を防止する機能を有する。ここでは、複数の半導体発光素子22が直線状に配されている列単位で、当該列を構成する半導体発光素子22を被覆している。
封止体23は、上述した空気等の侵入防止機能の他、半導体発光素子22から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する必要がある場合には、半導体発光素子22からの光の波長を変換する波長変換機能も有する。なお、波長変換機能は、例えば、所定の光の波長を変換する波長変換材料を透光性材料に混入することにより実施することができる。
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、波長変換機能を持たせる場合には、波長変換材料としては、例えば、蛍光体粒子を利用することができる。
本実施形態においては、半導体発光素子22は青色光を発光色とするものであり、波長変換材料として青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子が利用されている。これにより、半導体発光素子22から出射された青色光と、蛍光体粒子により波長変換された黄色光とにより混色された白色光が発光部20(照明用光源1)から発せられることとなる。
図4(a),(b)に示すように、矩形状の実装基板21の長手方向両端部には、一端が回路ユニット80と電気的に接続された後述のリード線71,72から半導体発光素子22を発光させるための電力の供給を受けるための給電端子24a、24bが形成されている。
また、実装基板21の給電端子24a,24bが形成された部分のそれぞれには、実装基板21および給電端子24a,24bを貫通する第2貫通孔26が設けられている。なお、図4(a),(b)には図示されていないが、第2貫通孔26のそれぞれにはリード線71,72のそれぞれの一端が挿通され、半田等から成る導電性接合部材73によって給電端子24aとリード線71とが電気的に接続されるとともに、給電端子24bとリード線72とが電気的に接続される。
次に、第1貫通孔25について説明する。第1貫通孔25は、実装基板21を貫通するように設けられており、後述する支持部材40の凸部43と嵌合するように構成されており、第1貫通孔25の上面視形状は、凸部43の上面視形状と一致する。第1貫通孔25の上面視形状は、具体的には、例えば、図4(a)に示すように、長手方向が実装基板21の長手方向と一致するとともに、短手方向が実装基板21の短手方向(幅方向)と一致する長方形である。
なお、第1貫通孔25は、実装基板21のほぼ中央に設けられている。すなわち、第1貫通孔25は、実装基板21の長手方向および短手方向の中央部に設けられており、本実施形態では、2本の封止体23の間に設けられている。
(2−3.ケース)
図1〜3に戻って、ケース60は、白熱電球のバルブの口金30側に近い部分と同様の形状をしている。本実施形態では、ケース60は、その中心軸方向におけるグローブ10側半分に大径部61を、口金側半分に小径部62をそれぞれ有し、大径部61と小径部62との間には段差部63が存在する。
ケース60の大径部61の端部は、上述したように基台50により塞がれている。ケース60の大径部61と基台50との間の溝54に樹脂等の接着剤55を充填し、そこにグローブ10の開口側端部11aを挿入して接着剤を固化させることによりグローブ10が基台50およびケース60に対して固定される。
ケース60の小径部62には口金30が螺着されている。本実施形態においては、口金30は、エジソンタイプである。このため、小径部62の外周が雄ネジとなっており、口金30内にねじ込まれている。これにより、口金30とケース60とが螺合される。詳しくは、後述する。
また、ケース60の小径部62には、ケース60の中心軸が延伸する方向と平行に延伸する溝64が形成されている。この溝64は、後述する口金30と回路ユニット80とを接続するリード線75を固定する(リード線75の移動を規制する)ものである。
ケース60は、樹脂材料、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)により構成されている。なお、ケース60の熱伝導性を調整するために、樹脂材料に、例えばガラス繊維等を混入させたものを用いてもよい。
ケース60は、上述のように、上方側端部にグローブ10が装着され、且つ、下方側端部に口金30が装着された状態で、全体形状として白熱電球と類似するように、大径部61の形状は口金30側からグローブ10側に移るに従って曲線的に拡径している。
ケース60は、内部に収納する回路ユニット80が点灯時に発生する熱を外部に放出する機能を有する。放熱は、ケース60から外気への熱伝導、外気の対流、輻射等により行われる。
ケース60は、その上端側の開口が上述のように基台50により塞がれ、下端側の開口が口金30により塞がれることで、内部に略密閉された空間を有する。この空間には回路ユニット80が収納される。なお、回路ユニット80の収納方法については、詳しくは、後述する。
(2−4.口金)
口金30は、照明用光源1が照明器具に装着されて点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるためのものである。
口金30の種類は、特に限定するものではないが、本実施形態においては、エジソンタイプが使用されている。口金30は、筒状であって周壁がネジ状をしたシェル部33と、シェル部33に絶縁部材34を介して装着されたアイレット部35とからなる。
シェル部33はリード線75を介して、アイレット部35はリード線74を介して、それぞれ回路ユニット80と接続されている。なお、リード線75は、ケース60の小径部62の内側から下端の開口を経由して外側へと引き出されてケース60の溝64に嵌められた状態で、シェル部33に覆われている。これにより、ケース60の外周とシェル部33の内周との間にリード線75が挟まれ、リード線75が口金30に対して固定されるとともに、リード線75と口金30とが電気的に接続される。
(2−5.基台)
基台50は、ケース60の大径部61に挿入される。基台50は、ケース60の内部に挿入されるため、ケース60の大径部61の内面に対応した外面(周面)を有する。ここでは、ケース60の内周面と基台50の外周面とが対応しており、大径部61の内周面の横断面形状が円形状をしているため、基台50も横断面形状が円形状をした円盤状の形状を有している。
基台50は、小径部50aと、小径部50aよりも径の大きな大径部50bとを有する。大径部50bの外周面がケース60の大径部61の内周面に対応(当接)する。基台50がケース60に挿入されると、小径部50aとケース60の内周面との間に、ケース60の内周面に沿った溝54が形成される。
溝54には、図3に示すように、グローブ10の開口側端部11aが挿入され、接着剤55により固着されている。
ここでは、基台50は、ケース60の大径部61に挿入された状態で、接着剤55によってケース60及びグローブ10に接合されている。
基台50は、上述のように、ケース60の大径部61の上方側開口を塞ぐ機能を有する。また、半導体発光素子22が発光する際に半導体発光素子22において熱が発生するのであるが、実装基板21から支持部材40を伝わって基台50へと伝導してきた半導体発光素子22の熱を、グローブ10およびケース60へと伝える機能を、基台50はさらに有する。このため、基台50は、良好な熱伝導性を有する材料で構成されている。具体的には、例えば、アルミ等の金属や、樹脂、セラミック等である。
(2−6.支持部材)
支持部材40は、発光部20をグローブ10内部の中央位置で支持する。ここで、前記中央位置とは、白熱電球における光源(フィラメント)位置に対応した位置であり、例えば、白熱電球においてフィラメントが配置される位置と略同じ位置である。支持部材40は、棒状の形状を有し、上端部は発光部20に結合され、下端部は基台50に取着されている。つまり、支持部材40は、基台50からグローブ10の内部へと延伸する状態で基台50に立設されている。
支持部材40の上端部と発光部20との結合は、例えば、係合構造を利用している。支持部材40の上面41の略中央には、凸部43が形成されている。発光部20の実装基板21の略中央には、第1貫通孔25が形成されている。すなわち、第1貫通孔25は、実装基板21の長手方向および短手方向の中央部に設けられており、本実施形態では、2本の封止体23の間に設けられている。凸部43の形状と第1貫通孔25の形状とは互いに対応しており、支持部材40の上面41の凸部43が、発光部20の実装基板21の第1貫通孔25に挿入(嵌合)するように実装基板21が支持部材40の上面41に載置される。
また、発光部20は、複数の半導体発光素子22が実装された面をグローブ10の頂部に向けて配置される。即ち、半導体発光素子22は、その主出斜方向を照明用光源1の上方に向けた状態で平面配置されている。
ここで、発光部20を支持部材40に配置するときの様子について図5を用いて説明する。図5は、本実施形態に係る照明用光源1の発光部20および支持部材40の要部拡大断面図である。なお、図5においては、不図示の給電端子24a(24b)およびリード線71(72)が半田接続される前の状態を示している。
図5に示すように、支持部材40の凸部43に発光部20の第1貫通孔25を嵌合させるようにして発光部20を支持部材40の上面41に載置する。このとき、発光部20の姿勢は凸部43により規制され、凸部43に従って発光部20の向きが決定付けられる。このように、本実施形態においては、凸部43に第1貫通孔25を嵌合させることにより、発光部20と支持部材40とが結合され、発光部20が支持部材40により固定的に支持される。これに加えて、凸部43に第1貫通孔25を嵌合させることにより、発光部20を支持部材40に固定する際に、発光部20と支持部材40との位置合わせを容易に行うことができる。
支持部材40の下端部と基台50との結合は、例えば接着構造を利用している。支持部材40の下面は平坦となっている。支持部材40の平坦な下面が基台50の平坦な上面に接着剤(図示省略)により固着(結合)されている。
支持部材40は、グローブ10内部において発光部20を支持する機能を有するほか、発光時に半導体発光素子22において発生する熱を、基台50に伝える機能を有する。この伝熱機能は、熱伝導性の高い材料を用いることで実施できる。熱伝導性の高い材料としては、金属やセラミック等が挙げられる。本実施形態においては、支持部材40は、例えば、アルミから成る。
発光部20は、実装基板21を透光性材料により構成することで、下方へも発光部20からの光を出射させることが可能である。このため、支持部材40は、半導体発光素子22(発光部20)から下方へ発せられた光を遮らないように、なるべく棒状に近い形状をしている。
つまり、支持部材40の中間領域は、断面が円形状をした円柱部47となっている。支持部材40の上側領域は、矩形状の実装基板21の短手方向に偏平な(短手方向に厚みが薄い)形状をした偏平部48となっている。支持部材40の下側領域は、基台50に近づくに従って拡径する裁頭円錐状をした円錐部42となっている。これにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光であって支持部材40の下端部に達した光は反射され易くなる。
支持部材40は、半導体発光素子22から下方へと発せられた光を遮らないように、透光性の材料(例えば、ガラス材料)により構成されてもよいし、支持部材40の表面に光反射性を高める加工を施してもよい。
なお、支持部材40には、回路ユニット80と発光部20とを電気的に接続するリード線71,72をそれぞれ挿通させるための貫通孔44,45が形成されており、基台50にもリード線71,72をそれぞれ挿通させるための貫通孔51,52が形成されている。
なお、貫通孔44,45、および51,52は、図3に示すような支持部材40の中心軸に対して略対称な位置に設けられる代わりに、別の位置に形成されていてもよいし、リード線71,72それぞれに対して一つずつが形成される代わりに、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部42および基台50にそれぞれ1個ずつ形成されていてもよい。
また、図1においては陰になって見えないが、支持部材40には、アンテナ線91を挿通させるための貫通孔が、円錐部42の図1における紙面奥側に設けられている。
支持部材40の長さは、例えば、20〜40〔mm〕であり、支持部材40の円柱部47の直径は、例えば、5〜30〔mm〕である。
実装基板21の長手方向と短手方向は基板対角で5〜30〔mm〕であり、厚さは、例えば、1〜1.6〔mm〕である。
(2−7.アンテナ)
アンテナ90は、外部からの無線信号を送受信するためのものであり、アンテナ線91を介して回路ユニット80に接続されている。本実施形態においては、図1〜3に示すように、アンテナ90は、ヘリカルアンテナであって、支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されている。アンテナ90の口金30側の端部にはアンテナ線91の一端が取着されており、アンテナ線91の他端は、回路ユニット80のアンテナ端子89eに接続されている。
アンテナ90は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ90の長さ(支持部材40に取着された状態における上下方向の長さ)は、例えば、20〜31.25〔mm〕であるが、支持部材40のサイズおよびデザインや、リード線71,72、およびアンテナ線91の配線方法によって、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
例えば、900MHz帯域で使用するときは、例えば、80〜83.3〔mm〕としてもよい。
なお、アンテナ90の指向性は無指向性であることが好ましい。また、アンテナ90とアンテナ線91とが、一本の金属線を用いて一体的に形成されてもよい。
アンテナ90は、上述したように、グローブ10内において支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されている。このような構成によると、アンテナ90がケース60内に収容されている場合と比較して、例えば、照明用光源1がダウンライト用照明器具の光源として使用された場合(図55参照)等であっても、アンテナ90がグローブ内に配置されていることにより、天井等による無線信号送受信に対する阻害をより受けにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
なお、本実施形態においては、支持部材40は導電性のアルミから成るため、支持部材40をアンテナとして利用することもできる。この場合、ヘリカルアンテナ90よりも支持部材40は径が大きいため、送受信できる電波の周波数の幅がより広くなるという効果がある。以下、支持部材にアルミ等の導電性の部材を用いる場合、各実施形態および各変形例においても、同様に支持部材にアンテナとしての役割を担わせてもよい。
(2−8.回路ユニット)
回路ユニット80は、外部からの無線信号を送受信するとともに、当該無線信号を基に半導体発光素子22を点灯制御するためのものである。ここでの「点灯制御」には、例えば、点灯、消灯、調光、照明色変更等が含まれる。
回路ユニット80は、詳しくは、後述するが、回路基板81と、当該回路基板81に実装された各種の電子部品とから構成されている。
回路基板81は、円盤状であり、その主面がランプ軸J1と略直交する姿勢で、ケース60内に固定的に収容されている。
回路基板81は、ケース60の内部に係止構造を利用して固定される。具体的には、ケース60内部の段差部63に回路基板81の裏面(口金30側の面)の周縁部分が当接し、大径部61の内面に設けられた係止部65により回路基板81の表面(基台50側の面)が係止されている。
係止部65は、周方向に間隔(例えば、等間隔である。)をおいて複数個(例えば、4個である。)形成されている。係止部65は、段差部63に近づくに従ってケース60の中心軸側に張り出す形状をしており、係止部65と段差部63との距離は、回路基板81の厚みに相当する。
なお、回路基板81を装着する際には、回路ユニット80をケース60の上方(大径部61側)から挿入し、回路基板81の裏面が係止部65に到達すると、回路基板81をさらに下方に押し込んで係止部65を通過させる。これにより、回路基板81が係止部65により係止され、回路ユニット80がケース60に固定される。
図3に示すように、回路ユニット80と口金30とは、リード線74,75によって電気的に接続されている。
また、図示していないが、回路基板81には、例えば銅箔等をパターニングすることにより配線パターンが形成されており、この配線パターンの一部が、後述するアンテナ90との間の信号伝達路となっている。
続いて、回路ユニット80の回路構成について、図6(a),(b)、および図7を参照しながら以下に説明する。
図6(a)は、回路基板81を、その上方側主面である表面81a側から見た平面図であり、図6(b)は、回路基板81を、その下方側主面である裏面81b側から見た平面図である。図6(a)および図6(b)に示すように、回路ユニット80は、回路基板81と、当該回路基板81上に配された整流回路85,平滑コンデンサ86,無線制御部820,発光素子制御部87,無線制御部用電源84,無線制御部820および発光素子制御部87等を制御するためのクロック信号を生成する発振子83、および、その他の各種電子部品88等を有している。
本実施形態においては、SMD(Surface Mount Device)タイプの電子部品は回路基板81の表面81a側に、リード線により実装されるタイプの電子部品は裏面81b側に実装されている。リード線71,72は、裏面81b上に設けられた出力端子89c,89dにそれぞれ接続されており、アンテナ線91は、裏面81b上に設けられたアンテナ端子89eに接続されている。リード線74,75は、裏面81b上に設けられた入力端子89a,89bにそれぞれ接続されている。リード線71,72およびアンテナ線91は、出力端子89c,89dおよびアンテナ端子89eから回路基板81に設けられた切欠き部81cを通って表面81a側へと配線されている。
本実施形態においては、表面81aに実装されるSMDタイプの電子部品は、発振子83,無線制御部用電源84,発光素子制御部87等であり、裏面81bに実装されるリード線により実装されるタイプの電子部品は、整流回路85,平滑コンデンサ86,無線制御部820等である。
図7は、第1の実施形態に係る回路ユニット80の回路構成を示す回路図である。
図1〜3に示すように、照明用光源1は、発光部20と、無線信号を送受信するとともに当該無線信号を基に半導体発光素子22(ここでは、LED)を点灯制御する回路ユニット80と、を有する。
発光部20は、例えば、10個のLEDを直列に接続した直列接続体を2組並列に接続したものである。発光部20は、交流電源19からスイッチング回路810を介して電力の供給を受け、LEDを点灯させる。
回路ユニット80は、その主な構成として、整流回路85,平滑コンデンサ86(C1),スイッチング回路810,制御回路871,無線制御部820,無線制御部用電源84,点灯制御信号検出部830を備える。回路ユニット80の入力側は、入力端子89a,89bを介して交流電源19に、出力側は、出力端子89c,89dを介して発光部20にそれぞれ接続されている。
回路ユニット80の機能を概説すると、整流回路85,平滑コンデンサ86(C1),スイッチング回路810,制御回路871,点灯制御信号検出部830から成る点灯用回路により、交流電源19から供給される交流電力の半導体発光素子22を点灯させるための電力への変換、および、変換された電力の半導体発光素子22への出力が行われる。アンテナ90,無線制御部820,無線制御部用電源84から成る無線信号用回路により、無線信号の送受信、無線信号の電気信号への変換、および当該電気信号の入出力が行われる。
整流回路85は、交流電源19から供給される交流電圧を全波整流し、それを平滑コンデンサ86(C1)が直流電流に平滑化する。
スイッチング回路810は、平滑コンデンサ86(C1)から供給される直流電力を、半導体発光素子22を点灯させるための電力に変換する、いわゆる降圧式のDC−DCコンバータであり、スイッチング素子811,ダイオードD1,インダクタL1,コンデンサC2を備える。スイッチング回路810からの電力供給により、発光部20が点灯する。
なお、DC−DCコンバータには、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,ハーフブリッジ方式,フルブリッジ方式,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がある。本実施形態では、降圧チョッパー方式が採用されているが、これ以外の方式を採用しても構わない。
制御回路871は、スイッチング素子811の制御端子811gに接続される。制御回路871は、制御端子811gに信号を与えることでスイッチング素子811のオンオフ制御を行い、平滑コンデンサ86(C1)から供給される直流電圧を所望の電圧に降圧する。本実施形態においては、スイッチング素子811として電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)が用いられており、制御端子811gはFETのゲートに、制御端子811gに与えられる信号はゲート電圧にそれぞれ相当する。
アンテナ90は、使用する無線信号に対応した規格のものが採用されている。無線信号には、照明用光源1を点灯制御するための命令が含まれるが、無線信号として用いる信号の周波数は特に限定されない。例えば、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.15.4規格に準拠した通信装置で使用されている世界共通で使用可能な2.4[GHz]の周波数帯域の無線信号を用いることができる。また、地域別に周波数帯域があり、欧州では433.05〜434.79[MHz]、863〜870[MHz]、日本では426〜429[MHz]、915〜956[MHz]、米国では260〜470[MHz]、902〜928[MHz]などの使用帯域を別途確保している。IEEE802.15.4とは、PAN(Personal Area Network)、またはW(Wireless)PANと呼ばれる短距離無線ネットワーク規格の名称である。
上記のような周波数帯域の無線信号を用いた無線通信は、従来からある赤外通信と比較して波長が短い。したがって、無線信号の送信機側と送受信機側(アンテナ部側)間の見通しが悪い場合であっても良好な通信が行える。
さらに、上記規格においては、同じアドレスを有するグループであって、無線信号の送信機とペアリングされたグループに属する照明用光源同士で、送信機を介さずに相互通信を行うことができる。よって、送信機から無線信号を送受信できなくても、同じグループにおける送受信済みの照明用光源が、送信機からの無線信号と同じ命令を未送受信の照明用光源に対して送信することができる。その結果、送信機とペアリングされたグループ内の照明用光源はもれなく制御される。このような機能は、シャンデリアのような嵩高い照明器具を点灯制御する場合のような、非常に広範囲に亘って設けられた照明用光源を一律に点灯制御させたい場合等に有効である。
無線制御部820は、アンテナ90で送受信した無線信号を基に、半導体発光素子22への給電を制御するための点灯制御信号を生成し、発光素子制御部87の制御回路871に出力する。無線制御部820としては、例えば、NXP社のJN5142またはJN5148を利用することができる。無線制御部820は、無線制御部用電源84から電力の供給を受ける。
無線制御部820の1番ピンには、アンテナ90で送受信した無線信号が入力される。無線制御部820の1番ピンに入力された無線信号は、無線制御部820内で増幅された後、電気信号に変換され、最終的に4番ピンから点灯制御信号として出力される。また、無線制御部820の2番ピンはアンテナ90のグランド端子,3番ピンはグランド端子,5番ピンはVDD入力端子,6番ピンは高電圧入力端子,7番ピンおよび8番ピンはインダクタL2の入出力端子である。
点灯制御信号検出部830は、無線制御部820から出力された点灯制御信号のレベルを検出し、検出されたレベルに応じた信号を、発光素子制御部87の3番ピンに出力する。
なお、制御回路871とスイッチング素子811とが一つのパッケージに封止されたLEDドライバ(発光素子制御部87に相当する。)を利用することもできる。このようなLEDドライバとして、例えば、パナソニック株式会社のMIP551やNXP社のSSL2108を用いることができる。
発光素子制御部87の1番ピンは電源入力端子である。発光素子制御部87の2番ピンはVDD供給端子であり、無線制御部820や周辺素子等の動作電圧に使用している。発光素子制御部87の3番ピンには、点灯制御信号検出部830で検出されたレベルに応じた信号が入力される。発光素子制御部87は、当該レベルが低下するほど内部の発振回路のLED電流を低下させる仕様となっている。
発光素子制御部87の4番ピンはスイッチング素子811のソース、およびグランドに接続されている。発光素子制御部87の5番ピン,6番ピンは、それぞれ、スイッチング素子811のソース,ドレインである。
[3.配光特性]
本実施形態に係る照明用光源1では、グローブ10内であって、白熱電球の光源(フィラメント)位置に対応した位置(例えば略同じ位置である。)に発光部20が設けられている。これにより、照明用光源1を従来の白熱電球用の照明器具に装着しても、フィラメントの位置に発光部20が配されることとなり、白熱電球を装着した際の配光特性と近い特性を得ることができる。
また、発光部20は透光性の実装基板21を用いて構成されているため、半導体発光素子22から下方に発せられた光は実装基板21を通過してグローブ10から外部へと出射される。
さらに、半導体発光素子22を支持している支持部材40の形状を細長い棒状にすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材40により遮られる割合を少なくすることができる。
支持部材40を透光性の材料により構成することで、支持部材40に達した光は、そのまま通過し、グローブ10の内面にまで達した光はグローブ10を透過して外部へと出射される。
[4.第1の実施形態のまとめ]
以上説明したように、第1の実施形態に係る照明用光源1の構成によると、光源としての半導体発光素子22を有する発光部20が支持部材40によりグローブ10内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
さらに、支持部材40にアンテナ90が取着されており、照明用光源1が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ10の内部にアンテナ90が位置することになるため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ10に到達し、そこからさらにグローブ10を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材40を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材40により遮られる割合を少なくすることができる。これにより、照明用光源1の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
≪第2の実施形態≫
上記第1の実施形態においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成を例に説明した。
しかし、アンテナが支持部材40に備えられる態様は、これに限られない。第2の実施形態においては、ロッドアンテナが支持部材40に備えられた構成について説明する。なお、説明の重複を避けるため、第1および第2の実施形態と同じ構成要素については、同符号を付して、その説明を省略する。以下、各実施形態および各変形例においても同様である。
図8は、第2の実施形態に係る照明用光源100の図1のA−A’直線に相当する直線に沿った矢視断面図である。
第2の実施形態に係る照明用光源100は、支持部材140が内部に空間140aを有する中空構造となっており、空間140aの内部に棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ190が収容されており、アンテナ190の下端部に接続されたアンテナ線91が、支持部材140の空間140aから支持部材140の下端面へと連通する連通孔146および、基台150に設けられた貫通孔153に挿通されている点において、第1の実施形態に係る照明用光源1と異なっている。
アンテナ190は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ190の長さは、例えば、20〜31.25〔mm〕であり、直径は、1〜30〔mm〕であるが、支持部材140のサイズおよびデザインや、リード線71,72、およびアンテナ線91の配線方法によって、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
なお、アンテナ190の指向性は無指向性であることが好ましい。
支持部材140の上端部には、発光部20が取着されており、発光部20と回路基板81とは、リード線71,72により電気的に接続されている。リード線71は、支持部材140の円錐部142に設けられた貫通孔144および、基台150に設けられた貫通孔151に挿通されている。リード線72は、支持部材140の円錐部142に設けられた貫通孔145および、基台150に設けられた貫通孔152に挿通されている。なお、貫通孔144,145、および151,152は、リード線71,72を通すためのものであり、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部142および基台150にそれぞれ1個ずつ形成されていても良い。また、図8に示すような、支持部材440を挟んだ位置でない別の位置に形成されていてもよい。
以上説明したように、第2の実施形態に係る照明用光源100の構成においても、アンテナ190が支持部材内部に収容された状態でグローブ10の内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる
また、本実施形態においては、アンテナ190が支持部材140内部に収容されているため、支持部材140は、非導電性の部材で構成されている。非導電性の部材としては、ガラスやセラミック等が挙げられるが、本実施形態においては、ガラスを用いている。これにより、発光部20の半導体発光素子22から実装基板21の下方側へと発せられた光が、支持部材140を透過してグローブ10の下方側へと到達し、そこから外部へと出射することができるため、より良好な配光特性を実現することができる。
なお、支持部材140がガラスやセラミック等の非導電性の部材から成る場合、アンテナ190を内包した状態で一体的に形成されてもよい。このような場合、支持部材140の内部において、支持部材140とアンテナ190との間に、特に隙間としての空間140aが設けられることなく、アンテナ190が支持部材140内に密に収容される構成としてもよい。以下、後述する変形例2,4,6においても、同様である。
≪第3の実施形態≫
上記第1の実施形態においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材40の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成について説明し、第2の実施形態においては、ロッドアンテナであるアンテナ190が支持部材140の内部に収容されている構成について説明した。
しかし、アンテナがグローブ10内部に設けられる態様は、これらに限られない。
図9(a)は、第3の実施形態に係る照明用光源200の概略構成を示す外観斜視図である。図9(b)は、照明用光源200における発光部220の平面図である。
本実施形態に係る照明用光源200は、発光部220の実装基板21の表面上に、アンテナ290が形成されている。アンテナ290は、PCBアンテナ(プリントアンテナ)であり、実装基板上にアルミ薄膜等を用いて矩形波様の形状に形成されている。図9(b)に示すように、本実施形態においては、アンテナ290は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側であって、実装基板21の短手方向の中央部、即ち、2本の封止体23の間に設けられている。アンテナ290の給電端子24bに近い方の端部には、アンテナ線91の一端が接続されるアンテナ端子292が形成されており、アンテナ端子292の中央部には、実装基板21およびアンテナ端子292を貫通する貫通孔293が形成されている。図9(b)には図示されていないが、貫通孔293にアンテナ線91の回路ユニット80と接続されている側とは反対側の一端が挿通され、半田等から成る導電性接合部材73によってアンテナ端子292とアンテナ線91とが接続される。アンテナ線91は、支持部材240の円錐部242に形成された貫通孔246および基台250に形成された不図示の挿通孔に挿通され、回路ユニット80(図3参照)に接続される。
アンテナ290は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ290の長さ(実装基板21の長手方向の長さ)は、例えば、20〜31.25〔mm〕程度であるが、実装基板21のサイズ、半導体発光素子22の配列態様、封止体23の配置態様、および、アンテナ290が形成される実装基板21上の位置に応じて、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
また、アンテナ90の指向性は無指向性であることが好ましい。
なお、支持部材240は、ガラス等の透光性の部材により構成されている点において、第1の実施形態に係る照明用光源1における支持部材40と異なっているが、支持部材40と同一の形状を有する。アンテナ線91を挿通するための貫通孔246が、図9(a)に示す支持部材240においては、紙面手前側に描かれているが、図1に示す支持部材40においては、紙面奥側に形成されており、円錐部42に隠れて見えないため、図1では図示されていない。
また、貫通孔244,245は、図9に示すような支持部材240の中心軸に対して略対称な位置に設けられる代わりに、別の位置に形成されていてもよいし、リード線71,72それぞれに対して一つずつ形成される代わりに、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部242に1個形成されていてもよい。
以上説明したように、第3の実施形態に係る照明用光源200の構成においても、第1および第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ290が、PCBアンテナとして発光部220の実装基板21上に形成されており、グローブ10内部に配置されている。これにより、照明用光源200が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ10の内部にアンテナ290が位置することになるため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
加えて、光源としての半導体発光素子22を有する発光部220が支持部材240によりグローブ10内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ10に到達し、そこからさらにグローブ10を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源200の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材240が透光性の部材を用いて構成されていることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材340を透過してグローブ10へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源200の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本実施形態においては、アンテナ290は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に形成されているが、これに限られない。例えば、アンテナ290が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。この場合、一対のアンテナ290が上記一端側と他端側にそれぞれひとつずつ設けられていてもよく、両端側のアンテナ290が一体的に形成されていてもよい。また、アンテナ290が形成されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に形成されていてもよく、さらには、実装基板21の側面に形成されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ290が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子292を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子292にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
≪第4の実施形態≫
上記第3の実施形態に係る照明用光源200においては、発光部220の実装基板21にPCBアンテナ290が形成されている構成について説明したが、実装基板21に設けられるアンテナは、PCBアンテナに限られない。
図10(a)は、第4の実施形態に係る照明用光源300の概略構成を示す外観斜視図である。図10(b)は、照明用光源300における発光部320の平面図である。
本実施形態に係る照明用光源300は、発光部320の実装基板21の表面上に、アンテナ390が形成されており、アンテナ390が、SMDであるチップアンテナである点が、第3の実施形態に係る照明用光源200と異なっている。
また、図10(b)に示すように、本実施形態においては、アンテナ390は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側であって、実装基板21の短手方向の中央部、即ち、2本の封止体23の間に設けられている。実装基板21の表面上にはアンテナ線91の一端が接続されるアンテナ端子392が形成されており、アンテナ390は、半田等によりアンテナ端子392に接続されている。アンテナ端子392の中央部には、実装基板21およびアンテナ端子392を貫通する貫通孔393が形成されている。図10(b)には図示されていないが、貫通孔393にアンテナ線91の回路ユニット80と接続されている側とは反対側の一端が挿通され、半田等から成る導電性接合部材73によってアンテナ端子392とアンテナ線91とが接続される。
アンテナ290は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ390としては、例えば、Texas Instruments製のAN048等を用いてもよく、この場合、アンテナ390のサイズとしては、縦(実装基板21の短手方向に対応)2〔mm〕、横(実装基板21の長手方向に対応)7〔mm〕、高さ(上下方向に対応)3〔mm〕である。
なお、アンテナ390に用いられるチップアンテナは、上記のものに限られず、そのサイズは、実装基板21のサイズ、半導体発光素子22の配列態様、封止体23の配置態様、および、アンテナ290が形成される実装基板21上の位置に応じて、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
また、アンテナ90の指向性は無指向性であることが好ましい。
以上説明したように、第4の実施形態に係る照明用光源300の構成においても、第1、第2、第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ390が、チップアンテナとして発光部320の実装基板21上に実装されており、グローブ10内部に配置されている。これにより、照明用光源300が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ10の内部にアンテナ390が位置することになるため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
加えて、光源としての半導体発光素子22を有する発光部320が支持部材240によりグローブ10内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ10に到達し、そこからさらにグローブ10を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源300の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材240が透光性の部材を用いて構成されていることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材240を透過してグローブ10へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源300の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本実施形態においては、アンテナ390は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に実装されているが、これに限られない。例えば、アンテナ390が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。また、アンテナ390が実装されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に実装されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ390が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子392を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子392にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
また、貫通孔244,245は、図10に示すような支持部材240の中心軸に対して略対称な位置に設けられる代わりに、別の位置に形成されていてもよいし、リード線71,72それぞれに対して一つずつ形成される代わりに、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が、円錐部242に1個形成されていてもよい。
≪変形例≫
以上、本発明の構成を第1、第2、第3、および第4の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られず、以下のような変形例を実施することができる。なお、説明の重複を避けるため、第1、第2、第3、および第4の実施形態と同じ構成要素については、同符号を付して、その説明を省略する。
(変形例1)
上記第1の実施形態においては、発光部20の実装基板21は平面視形状が矩形状をしていたが、これに限られない。
図11は、変形例1に係る照明用光源400の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源400は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部420、支持部材440、基台450、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図11においては図示されていないが、ケース60内部に回路ユニット80(図3参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図3参照)により接続されている。
照明用光源400においては、発光部420の実装基板421は、円盤状の形状を有しており、円盤状の実装基板421の表面上に円環状に複数の半導体発光素子422が実装され、これら全ての半導体発光素子422を覆うように、封止体423が円環状に形成されている。実装基板421は、透光性の部材を用いて構成されている。前記透光性の部材としては、例えば、サファイア基板、ガラス基板、セラミック基板、透光性を有する樹脂基板等が用いられる。なお、ここでは、複数の半導体発光素子422は、第1の実施の形態で説明した半導体発光素子22と同じ構成であるが、別の構成、例えば、発光色、出力(輝度)が異なるようなものでもよい。
封止体423は透光性材料からなる。半導体発光素子422が第1の実施形態の半導体発光素子22と同じ色の光を発するため、第1の実施形態と同様に、半導体発光素子422からの光の波長を所望(黄色)に変換する波長変換材料が上記透光性材料に混入されている。なお、封止体423は、平面視した場合に円環状をしているが、例えば、ドーム状(平面視した場合に円形状)に形成されてもよい。
基台450は、第1の実施形態の基台50と同様に、円盤状をしている。基台450は、平面視において、その表面中央部に支持部材440が立設されており、支持部材440を挟んだ位置に回路ユニット(80)と発光部420とを電気的に接続するリード線71,72が挿通される貫通孔451,452を備える。
リード線71,72が基台450に設けられた貫通孔451,452に挿通されるため、支持部材440にはリード線71,72を挿通するための貫通孔は設けられておらず、アンテナ線(91)を挿通するための貫通孔(不図示)のみが形成されている。ただし、当該アンテナ線用の貫通孔は支持部材440に設けられる代わりに、基台450に設けられてもよい。支持部材440は、上記リード線用の貫通孔が設けられていないということ以外には、第1の実施形態に係る照明用光源1の支持部材40と基本的な構成は同じであり、支持部材40と同様の部材(この場合、アルミ)を用いて、同様の細長い棒状の形状となっている。
なお、貫通孔451,452は、リード線71,72を通すためのものであり、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が1個形成されていても良いし、支持部材440を挟んだ位置でない別の位置に形成されていてもよい。
リード線71,72における発光部420側の端部は、実装基板421に設けられた貫通孔に下から上へと挿通され、実装基板421の上面において半田等の導電性接合部材73により固定されると共に電気的に配線パターンと接続される。
変形例1に係る照明用光源400の構成によっても、第1の実施形態に係る照明用光源1と同様の効果を得ることができる。即ち、発光部420がグローブ10内の中央位置で支持部材440により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ90が支持部材440に取着されてグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ10の下方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源400の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、実装基板421は円盤状(平面視形状が円形)の形状を有しているが、これに限られず、平面視形状が六角形や八角形等の多角形やハート形等の不定形であってもよい。
(変形例2)
上記変形例1に係る照明用光源400は、円盤状の実装基板421を有する発光部420を、第1の実施形態に係る照明用光源1の発光部20に代えて構成に適用した例であった。
しかし、変形例1の発光部420は、上記に限られず、第2の実施形態に係る照明用光源100に適用することも可能である。
図12は、変形例2に係る照明用光源500の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源500は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部420、支持部材540、基台550、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。図12においては、ケース60の一部および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、図12においては、ケース60の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。
変形例2に係る照明用光源500においては、支持部材540内部の空間540aに棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ190が収容されている。支持部材540の下端部には、空間540aの底面と支持部材540の下端面とを連通する連通孔546が形成されている。基台550の連通孔546に対向する位置には貫通孔553が形成されている。アンテナ190の下端部にはアンテナ線91が接続されており、アンテナ線91は、連通孔546および貫通孔553に挿通され、回路ユニット80に接続されている。
基台550は、第2の実施形態の基台150と同様に、円盤状をしている。基台550は、平面視において、その表面中央部に支持部材540が立設されており、支持部材540を挟んだ位置に回路ユニット80と発光部420とを電気的に接続するリード線71,72が挿通される貫通孔551,552を備える。
リード線71,72が基台550に設けられた貫通孔551,552に挿通されるため、支持部材540にはリード線71,72を挿通するための貫通孔は設けられておらず、アンテナ線91を挿通するための連通孔546のみが形成されている。支持部材540は、前記貫通孔が設けられていない点において、第2の実施形態に係る照明用光源100の支持部材140と異なる以外は、支持部材140と基本的な構成は同じであり、支持部材140と同様の部材(この場合、ガラス)を用いて、同様の細長い棒状の形状となっている。
なお、貫通孔551,552は、リード線71,72を通すためのものであり、2本のリード線71,72が挿通できる大きさの貫通孔が1個形成されていても良いし、図12に示すような支持部材540を挟んだ位置ではなく、別の位置に形成されていてもよい。
変形例2に係る照明用光源500の構成によっても、第2の実施形態に係る照明用光源100と同様の効果を得ることができる。即ち、発光部420がグローブ10内の中央位置で支持部材540により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ190が支持部材540内部に収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、変形例1と同様に、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から下方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ10の下方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から下方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源400の下方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
(変形例3)
上記第1〜3の実施形態および、変形例1,2に係る各照明用光源おいては、光源としての半導体発光素子22が1枚の板状の実装基板上に実装されて成る発光部を備える構成について説明した。しかし、発光部の構造はこれらに限られず、より立体的な構造を有する発光部を備える構成としてもよい。
図13は、変形例3に係る照明用光源600の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源600は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部620、支持部材440、基台450、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図13においては図示されていないが、ケース60内部に回路ユニット80(図3参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図3参照)により接続されている。
照明用光源600においては、発光部620は、SMDタイプの半導体発光素子622が複数実装された正方形の実装基板621が6枚組み合わされて直方体様の形状に構成されている。各実装基板621は、接着剤等を用いて互いに固定されており、これにより、直方体様の形状が維持されている。発光部620は、支持部材440に直方体の角のひとつが突き刺さっているような態様で支持部材440によりグローブ10内部に支持されている。発光部620の実装基板621と支持部材440との接合部分には接着剤等が用いられ、これにより、発光部620は、支持部材440により固定的に支持されている。発光部620の支持部材440への固定方法は接着剤に限られず、係合構造や止め具等を用いてもよい。
半導体発光素子622は、半導体発光素子22に相当する発光素子とそれを覆う封止体とが一つのチップとしてパッケージングされたものである。上記発光素子の発光色および封止体の材料構成や波長変換特性については、それぞれ半導体発光素子22および封止体23と同様である。
なお、本変形例においては、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1〜4および変形例1,2における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
リード線71,72の一端は、それぞれ異なる実装基板621に接続され、他端は、それぞれ基台450の貫通孔451,452を通ってケース60内に収容されている回路ユニット80に接続されている。
図13においては図示していないが、発光部620の内部において、各実装基板621はリード線により電気的に接続されており、これにより、各実装基板621は回路ユニット80と電気的に接続されている。
変形例3に係る照明用光源600は、直方体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図11に示す変形例1に係る照明用光源400と基本的な構成は同じである。
本変形例に係る照明用光源600においても、アンテナ90が支持部材440に取着されてグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部620は、直方体様の形状となるように立体的に構成されており、各実装基板621がランプ軸に対してそれぞれ異なる角度で取着されている。そのため、それぞれの実装基板621上に実装されている半導体発光素子622の光の主出射方向が異なっている。さらに、発光部620が支持部材440によりグローブ10内の中央位置で支持されているため、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射され、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、上記のように発光部620が立体的な構造を有し、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射されるため、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていることを特に想定してはいないが、双方の基板に透光性の部材が用いられてもよい。その場合は、両方の基板に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例4)
上記変形例3においては、立体的な構造を有する発光部620が、変形例1に係る照明用光源400に適用された場合の構成について説明した。
しかし、変形例3の発光部620は、上記に限られず、変形例2に係る照明用光源500に適用することも可能である。
図14は、変形例4に係る照明用光源700の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源700は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部620、支持部材540、基台550、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。図14においては、発光部620、ケース60の一部、および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、図14においては、ケース60の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例4に係る照明用光源700は、直方体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図12に示す変形例2に係る照明用光源500と基本的な構成は同じである。
また、本変形例に係る照明用光源700の発光部620は、同じ符号が用いられていることからもわかるように、図13に示す変形例3に係る照明用光源600の発光部620と同じ構成を有する。
本変形例に係る照明用光源700においても、変形例3の照明用光源600と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ190が支持部材540内部に収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、グローブ10内の中央位置で支持され、直方体様の形状を有する発光部620から発せられる光は、略全方向に出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていてもよく、その場合は、実装基板621と半導体発光素子622のサブマウント基板の両方に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例5)
良好な配光特性が得られる発光部の立体形状は、変形例3および4に示したような立方体様の形状に限られない。
図15は、変形例5に係る照明用光源900の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源900は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部920、支持部材440、基台450、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図15においては図示されていないが、ケース60内部に回路ユニット80(図3参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図3参照)により接続されている。
照明用光源900においては、発光部920は、SMDタイプの半導体発光素子622が複数実装された三角形の実装基板921が4枚組み合わされて三角錐様の形状に構成されている。各実装基板921は、接着剤等を用いて互いに固定されており、これにより、三角錐様の形状が維持されている。発光部920は、支持部材440に三角錐の角のひとつが突き刺さっているような態様で支持部材440によりグローブ10内部に支持されている。発光部920の実装基板921と支持部材440との接合部分には接着剤等が用いられ、これにより、発光部620は、支持部材440により固定的に支持されている。発光部920の支持部材440への固定方法は接着剤に限られず、係合構造や止め具等を用いてもよい。
なお、本変形例においては、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1〜4および変形例1,2における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
リード線71,72の一端は、それぞれ異なる実装基板921に接続され、他端は、それぞれ基台450の貫通孔451,452を通ってケース60内に収容されている回路ユニット80に接続されている。
図15においては図示していないが、発光部920の内部において、各実装基板921はリード線により電気的に接続されており、これにより、各実装基板921は回路ユニット80と電気的に接続されている。
変形例5に係る照明用光源900は、直方体様の構造を有する発光部620の代わりに三角錐様の構造を有する発光部920が用いられている点以外は、図13に示す変形例3に係る照明用光源600と基本的な構成は同じである。
本変形例に係る照明用光源900においても、アンテナ190が支持部材540内部に収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部920は三角錐様の形状となるように立体的に構成されており、図15から窺えるように、各実装基板921のうちの一つに実装されている半導体発光素子622の光の主出射方向が上方となり(ランプ軸と平行となり)、他の実装基板921上の半導体発光素子22の光の主出射方向が照明用光源900の斜め下方となるように支持部材440により支持されている。さらに、発光部620が支持部材440によりグローブ10内の中央位置で支持されているため、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射され、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、上記のように発光部920が立体的な構造を有し、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射されるため、実装基板921および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていることを特に想定してはいないが、双方に透光性の部材が使用されてもよい。その場合は、両方の基板に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例6)
上記変形例5における発光部920は、変形例4に係る照明用光源700に適用することもできる。
図16は、変形例6に係る照明用光源1000の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源1000は、その主な構成要素として、グローブ10、発光部920、支持部材540、基台550、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。図16においては、発光部920、ケース60の一部、および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、図16においては、ケース60の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例6に係る照明用光源1000は、三角錐様の構造を有する発光部920が用いられている点以外は、図14に示す変形例4に係る照明用光源700と基本的な構成は同じである。
また、本変形例に係る照明用光源1000の発光部920は、同じ符号が用いられていることからもわかるように、図15に示す変形例5に係る照明用光源900の発光部920と同じ構成を有する。
本変形例に係る照明用光源1000においても、変形例5の照明用光源900と同様の効果を得ることができる。即ち、アンテナ190が支持部材540に取着されてグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、グローブ10内の中央位置で支持され、三角錐様の形状を有する発光部920から発せられる光は、略全方向に出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、実装基板921および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていてもよく、その場合は、実装基板921と半導体発光素子622のサブマウント基板の両方に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例7)
半導体発光素子がグローブ内で支持される構成は、上記各実施形態および各変形例のように、半導体発光素子を備えた発光部が棒状の支持部材により支持される構成に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。
図17は、変形例7に係る照明用光源1100の概略構成を示す外観斜視図であり、図18は、照明用光源1100のランプ軸J3を含む平面による断面図である。
図17,18に示すように、照明用光源1100は、主な構成要素として、グローブ1110、発光部1120、支持部材1140bおよび1140c、基台1150、ケース1160、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。ケース1160内部には、回路ユニット80が収容されている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例7に係る照明用光源1100は、SMDタイプの半導体発光素子1122が複数個円環状に実装された円環状の形状を有する実装基板1121aが基台1150の上面の周縁部に載置され、実装基板1121a上に実装されている半導体発光素子1122の円環の内側に円筒状の支持部材1140bが載置されている。そして、半導体発光素子1122が複数個円環状に実装され、支持部材1140bの外径よりも若干小さい外径の円環状の形状を有する実装基板1121bが支持部材1140bの上面に載置されている。そしてさらに、実装基板1121b上に実装されている半導体発光素子1122の円環の内側に、円筒状の支持部材1140cが載置され、半導体発光素子1122が実装され、支持部材1140cの外径よりも若干小さい直径の円盤状の形状を有する実装基板1121cが支持部材1140cの上面に載置されている。実装基板1121aは、基台1150上に接着剤等により固定されている。実装基板1121bは、支持部材1140b上に接着剤等により固定されている。実装基板1121cも、支持部材1140c上に接着剤等により固定されている。なお、上記各実装基板の固定は接着剤に限られず、係合やねじ止め等により行われてもよい。
支持部材1140bの上面には、実装基板1121bがちょうど嵌る大きさで凹部が形成されており、支持部材1140cの上面委は、実装基板1121cがちょうど嵌る大きさで凹部が形成されている。これにより、支持部材1140bおよび1140c上に実装基板1121bおよび1121cをそれぞれ載置する際に位置決めを容易に行うことができる。
実装基板1121aと実装基板1121bとは、支持部材1140bの円筒の内側において2本のリード線76により電気的に接続されている。実装基板1121bと実装基板1121cとは、支持部材1140cの円筒の内側において2本のリード線77により電気的に接続されている。支持部材1140bの円筒の内側において、2本のリード線78のそれぞれの一端が実装基板1121aに接続されている。リード線78は、それぞれ基台1150に設けられた貫通孔1151,1152に挿通されており、それぞれの他端が回路ユニット80に接続されている。これにより、実装基板1121a,1121b,1121cが回路ユニット80と電気的に接続される。
SMDタイプの半導体発光素子1122は、変形例3〜6におけるSMDタイプの半導体発光素子622と、パッケージの形状が異なる(622は、平面視した場合に正方形または長方形であるのに対して、1121は平面視した場合に円形である)点以外には、基本的な構成は同じである。
基台1150の中央部であり、実装基板1121aの円環の内側に相当する箇所には、凹部1154が形成されており、当該凹部1154にアンテナ190の下端が嵌合されることによりアンテナ190が支持部材1140b、1140c,実装基板1121a,1121b,1121cおよび、基台1150により形成される空間1140a内に固定的に保持される。アンテナ190の下端には、アンテナ線91の一端が接続されており、アンテナ線91は、凹部1154に連通して基台1150に設けられた連通孔1153に挿通され、アンテナ線91の他端は回路ユニット80に接続されている。
なお、基台1150とアンテナ190との間に接着剤等を塗布してより安定的にアンテナ190を基台1150に対して固定してもよい。さらには、上記嵌合や接着剤に代えて、係合構造やねじ止め等によりアンテナ190を基台1150に対して固定的に保持してもよい。
本変形例7に係る照明用光源1100の発光部1120は、いわば、ウェディングケーキのような段構造を有しており、下段側の実装基板上に実装されている半導体発光素子1122から発せられた光は、その主出射方向に向かって配置されている上段側の支持部材および実装基板に遮られるため、支持部材1140bおよび1140cの高さをあまり高くすると良好な配光特性が得られない。そのため、照明用光源1100においては、白熱電球のバルブを模した形状のグローブに代えて、より上下方向の長さの短いグローブ1110が用いられている。これに伴い、上下方向の長さがより長いケース1160が用いられている。グローブ1110およびケース1160は、上記のように上下方向の長さが異なる(即ち形状が異なる)以外は、その構成材料など、基本的な構成は、照明用光源1におけるグローブ10およびケース60とそれぞれ同じである。
本変形例に係る照明用光源1100の構成によっても、アンテナ190が空間1140aに収容された状態でグローブ1110内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、配光特性についても、支持部材1140b,1140c、実装基板1121b,1121c、および半導体発光素子1122のサブマウント基板に透光性の部材を用いることにより、実装基板1121bおよび1121cに実装されている半導体発光素子1122から発せられる光のうち下方側に発せられる光が上記サブマウント基板、各支持部材、および各実装基板を透過して、グローブ1110の下方側へと到達し、そこから外部へと出射されるため、ある程度良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、ロッドアンテナであるアンテナ190が空間1140a内に収容された状態でグローブ1110内部に配置されていたが、これに限られない。例えば、支持部材1140b,1140cの円筒の外周面にそれぞれヘリカルアンテナが螺旋状に巻回されて取着されてもよい。
(変形例8)
図19は、変形例8に係る照明用光源1200の概略構成を示す外観斜視図であり、図20は、照明用光源1200のランプ軸J4を含む平面による断面図である。
図19,20に示すように、照明用光源1200は、主な構成要素として、グローブ10、発光部1220、基台1250、ケース60、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ190、リード線71,72等を備える。ケース60内部には、回路ユニット80が収容されている。アンテナ190と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
変形例8に係る照明用光源1200は、砲弾型LEDである半導体発光素子1222が列状に複数(本変形例の場合、8枚)実装された長方形の実装基板1221が、その長手方向を上下方向と一致する態様で複数組み合わされて中空の多角柱(本変形例の場合、八角柱)様の形状を成すように構成された発光部1220を備える。多角柱を構成する各実装基板1221の下端部は、基台1250の上面委設けられた凹部1255に嵌め込まれることにより、基台1250に対して固定される。多角柱の上端は、円盤状の形状をした蓋部1243により覆われている。
上記複数の実装基板1221のうちのひとつにリード線71の一端が接続され、他の一つにリード線72の一端が接続されている。リード線71,72は、基台1250に設けられた貫通孔1251,1252にそれぞれ挿通され、リード線71,72それぞれの他端は、回路ユニット80に接続されている。リード線71,72が接続されている実装基板以外の実装基板1221は、隣り合う実装基板間が不図示のリード線により接続されており、これにより、各実装基板1221が、回路ユニット80と電気的に接続される。
基台1250の上面の中央部には凹部1254が形成されており、当該凹部1254にアンテナ190の下端部が嵌合されることにより、アンテナ190が基台1250に対して固定され、多角柱の内側の空間1221a内に保持される。アンテナ190の下端には、アンテナ線91の一端が接続されており、アンテナ線91は、凹部1254に連通して基台1250に設けられた連通孔1253に挿通され、アンテナ線91の他端は回路ユニット80に接続されている。
なお、基台1250とアンテナ190との間に接着剤等を塗布してより安定的にアンテナ190を基台1250に対して固定してもよい。さらには、上記嵌合や接着剤に代えて、係合構造やねじ止め等によりアンテナ190を基台1250に対して固定的に保持してもよい。
変形例8に係る照明用光源1200においては、実装基板1221が光源である半導体発光素子1222をグローブ内部において支持する支持部材の役割を兼ねている。
本変形例に係る照明用光源1200の構成によっても、アンテナ190が空間1221aに収容された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、各実装基板1221において上方側に実装されている半導体発光素子1222は、グローブ10内部の中央位置に近い位置にあるため、ある程度良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、ロッドアンテナであるアンテナ190が空間1221a内に収容された状態でグローブ10内部に配置されていたが、これに限られない。例えば、実装基板1221の多角柱の外周面に半導体発光素子22を避けた態様でヘリカルアンテナが螺旋状に巻回されて取着されてもよい。この場合、アンテナは金属等の導電体から成るため、各実装基板1221の内側(多角柱の内側を形成する側)の面上に配線が形成されるのが望ましい。
(変形例9)
上記各実施形態および各変形例においては、ロッドアンテナの全体が支持部材の内部に収容されていたが、これに限られない。例えば、次のような変形例を考えることができる。
図21は、変形例9に係る照明用光源1300の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源1300においては、2本のロッドアンテナ1390の一端がそれぞれ支持部材1340の円錐部に設けられた凹部1349(図21においては、紙面手前側に位置する一方のみが図示されている。)に嵌合され、残りの部分は支持部材1340から外側に向かって延出している。
本変形例に係る照明用光源1300の構成によっても、アンテナ1390が支持部材1340に取着された状態でグローブ10内部に配置されているため、アンテナがケース60内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部20は支持部材1340によりグローブ10内部の中央位置に支持されているため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例に係る照明用光源1300においては、アンテナ1390が第1の実施形態に係る照明用光源1に適用された例について説明したが、これに限られない。例えば、第2,3,4の実施形態や上記および下記各変形例に係る照明用光源がアンテナ1390を備える構成としてもよい。
(変形例10)
上記各実施形態および各変形例においては、アンテナにヘリカルアンテナまたはロッドアンテナが用いられた場合を例に説明したが、使用されるアンテナとしては、これらに限られない。例えば、上記に示したほかに、単一型,ダイポール型,ループ型,ダイバーシティー,フィルムアンテナ等の、グローブ10内に収納可能なサイズのアンテナを用いてもよい。ダイバーシティーアンテナを用いる場合には、複数のダイバーシティーアンテナを設けてそれぞれが受信した信号を合成して使用してもよい。さらには、アンテナが配置される位置は、支持部材の周面および内部、並びに、発光部の実装基板上に限られず、基台上やグローブ内面等、配光特性に著しい悪影響を及ぼさない限り、グローブ内部のいずれの位置に配置してもよい。透光性の部材を用いて構成されたフィルムアンテナを用いる場合、グローブ内部に貼付することができ、特に、グローブのうち照明装置に装着した場合に最も外部に露出している領域の内面にフィルムアンテナを貼付することにより、無線信号の送受信が最も阻害されにくくなるため、無線信号の送受信を確実に行うことができるという本発明の効果が最も期待できる。
(変形例11)
上記第2の実施形態および、変形例2,4,6,7,8,9におけるアンテナ190の形状は、円柱状であったが、これに限られない。例えば、四角柱(直方体)や六角柱等の多角柱であってもよいし、さらには断面が不定形(例えば、ハート形等)の柱状体であってもよい。また、アンテナ190の径の大きさは、長手方向全幅にわたって一定である必要はなく、一端側から他端側に行くにしたがって縮径した形状であってもよいし、一端側から他端側に行くにしたがって径の増減が1回または複数回繰り返されるような形状であってもよい。さらには、アンテナ190は、単一の棒状の部材で構成されている必要はなく、複数のパーツが組み合わされて棒状の形状を形作る構成でもよいし、棒状の部材の周囲に金属線等がコイル状に巻きつけられたもの(ヘリカルアンテナが螺旋状に巻回されたもの)であってもよい。
(変形例12)
第3の実施形態におけるアンテナ290(PCBアンテナ)や、第4の実施形態におけるアンテナ390(チップアンテナ)が、変形例1および2における円盤状の実装基板421や、変形例3および4における実装基板621、変形例5および6における実装基板921、変形例7における実装基板1121a,1121b,1121c、変形例8における実装基板1221に実装されてもよい。
(変形例13)
上記各実施形態および各変形例においては、発光部において発生した熱の一部は、支持部材を通って基台へと伝わり、基台からケース、そして口金へとさらに伝達され、口金から照明装置や天井等へと放熱される。その際に、ケースへと伝わった熱がそこから回路基板81へと伝導し、回路ユニット80の熱負荷を増大させる。さらには、回路ユニット80は、ケース内部の略密閉された狭い空間内に収容されているため、ケースへと伝わった熱によりケース内部の空気が暖められると熱がこもりやすくなり、加えて、回路ユニット80の電子部品自身が発する熱も放熱されにくくなるため、回路ユニット80が受ける熱負荷はさらに増大することとなる。
回路ユニット80を構成する電子部品の中には、熱の影響により寿命が大きく左右されるものがある。そのため、回路ユニットの長寿命を確保するには、回路ユニット80への熱負荷を抑制することが重要である。
図22は、変形例13に係る照明用光源1400の概略構成を示す断面図である。
照明用光源1400は、その主な構成要素として、グローブ1410、発光部20、支持部材40、基台50、ケース60、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また、ケース60内部に回路ユニット80が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
グローブ1410は、その開口側端部1410cの上下方向の長さが、基台1450の厚み(上下方向の長さ)よりも長い点において第1の実施形態に係る照明用光源1のグローブ10と異なっている以外は、グローブ10と基本的な構成は同じである。
基台1450は、その周縁部に段差が形成されておらず、上下方向の全幅に亘って直径が略等しく、当該直径は、グローブ1410の開口側端部1410cの内径に対応している(即ち、開口側端部1410cの内径よりも若干小さいが略等しい。)点において照明用光源1の基台50と異なっている以外は、基台50と基本的な構成は同じである。
グローブ1410の開口側端部1410cの径は、筒状部1410bの径よりも若干小さく設定されており、双方の接合部には段差1410dが形成されている。また、開口側端部1410cの外径は、ケース60の大径部61の上端側開口の内径に対応している。
基台1450は、グローブ1410の開口側端部1410c内に挿入された状態で接着剤56により開口側端部1410cに固定されている。
グローブ1410の開口側端部1410cは、ケース60の大径部61の上端側開口内に挿入された状態で接着剤57により大径部61に固定されている。このとき、大径部61の上端面が段差1410dに当接して、グローブ1410の下方向への動きが係止される。
接着剤56には、熱伝導性の高い接着剤が用いられ、接着剤57には熱伝導性の低い接着剤が用いられる。上記熱伝導性の低い接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤等を用いてもよい。熱伝導性の高い接着剤としては、例えば、シリコーン樹脂系接着剤やエポキシ樹脂系接着剤等に金属紛体(例えば、アルミフィラー)等の熱伝導性の高い微粒子を混入して熱伝導性を高めたものを用いてもよい。
本変形例に係る照明用光源1400の構成によると、支持部材40を伝わって基台1450へと伝導された発光部20からの熱が、熱伝導性の高い接着剤56を介してグローブ1410の開口側端部1410cへと伝わりやすい。そして、開口側端部1410cとケース60の大径部61との間に介在する接着剤57は熱伝導性の低い接着剤であるため、開口側端部1410cへと伝わった熱は、そこからケース60へと伝わりにくい。その結果、ケース60から回路ユニット80への熱伝導が抑制され、さらには、回路ユニット80が収容されているケース60内部の空気が暖められにくくなるため、回路ユニット80が受ける熱負荷を抑制することができる。
また、第1の実施形態に係る照明用光源1と同様に、発光部20が支持部材40によりグローブ1410内部で支持されており、支持部材の周囲にアンテナ90が螺旋状に巻回されて取着されているため、無線信号の送受信をより確実に行うことができる効果および良好な配光特性が得られる効果が同様に期待できる。
(変形例14)
無線信号を受けて点灯制御する機能を備えた照明用光源においては、半導体発光素子を点灯させるための回路に加えて、無線信号を送受信するための回路を有しており、これらの回路を構成する電子部品には、熱負荷に弱い部品が含まれている。特に、無線信号の制御を行うドライバ(無線制御部)は、熱に弱い。
ところが、LED発光モジュールからの熱を口金に伝導させて口金から放熱させる構成においては、LED発光モジュールからの熱が口金へと伝えられる際に、LED発光モジュールと口金との間に位置する筐体にも熱が伝わるために、筐体および筐体内部空間の温度が上昇し、筐体内部に収納されている回路ユニットへの熱負荷が増大する。
さらに、近年、より明るい照明用光源の開発が進められており、照明用光源の高輝度化に伴って、LEDから発せられる熱量が増大し、回路ユニットが受ける熱負荷増大の問題が大きくなっている。また、LEDは寿命が長く、このようなLEDを点灯させる回路(電子部品)にも長寿命性が要求される。
そこで、次のよう変形例を実施することも可能である。
本発明の変形例14に係る照明用光源の全体構成について、図23〜図26を参照しながら説明する。
[1.全体構成]
図23は、変形例14に係る照明用光源1500の概略構成を示す外観斜視図である。図24は、照明用光源1500の分解斜視図である。図25は、図23に示すC−C’線に沿った照明用光源1500の矢視断面図である。図26は、図23に示すD−D’線に沿った照明用光源1500の矢視断面図である。図25および図26において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は照明用光源1500のランプ軸J5を示している。
図23〜図26に示すように、本発明の変形例14に係る照明用光源1500は、白熱電球を代替する電球型のランプであって、光源としての半導体発光素子にLEDを用いたLEDランプである。照明用光源1500は、その主な構成要素として、透光性のグローブ1510と、光源である半導体発光素子22(図5参照)を備えた発光部20と、外部より電力を受電する口金30と、発光部20をグローブ1510内に支持する支持部材1540とを備える。グローブ1510の開口側の端部はステム1550と一体的に接続されており、当該端部に筐体であるケース1560が取着されている。ケース1560は筒状の形状を有している。ケース1560の一端(図23〜27における後方側の端部)には口金30が取着されている。また、ケース1560の他端側(図23〜27における前方側)の開口は、ステム1550により塞がれている。ケース1560の内部には回路ユニット80が格納されている。ステム1550にはグローブ1510内へと延伸する方向に支持部材1540が取着されている。ステム1550のジョイント部1553の上端には凸部分1553aが形成されており、支持部材1540の下端に形成された凹部1544と係合することにより、ジョイント部1553に支持部材1540が取着される。いわば、ステム1550は、支持部材1540が立設される基台となっている。支持部材1540の延伸する方向(上方)の先端に発光部20が取着されている。なお、グローブとステムとが一体となったものをバルブと呼ぶ場合もある。
[2.各部構成]
以下、本発明の変形例14に係る照明用光源1500の各構成要素について、図23〜図26を参照しながら詳細に説明する。
(2−1.グローブ)
グローブ1510は、白熱電球(フィラメントを有する電球)のバルブ(ガラスバルブとも言う。)と似た形状をしており、いわゆるAタイプである。
図24に示すように、グローブ1510は、中空の球状をした球状部1510aと、筒状をした筒状部1510bとから構成されている。筒状部1510bは、球状部1510aからランプ軸方向に離れるに従って縮径している。なお、筒状部1510bにおける球状部1510aと反対側の端部に開口が存在し、この開口はステム1550により塞がれている。なお、この開口が存在する側の端部を開口側端部とする。
グローブ1510は、透光性材料により構成される。透光性材料としては、ガラス材料やアクリル等の樹脂材料などがある。ここでは、グローブ1510は、例えばガラス材料により構成されている。
(2−2.ケース)
ケース1560は、白熱電球のバルブの口金30側に近い部分と同様の形状をしている。本実施形態では、ケース1560は、その中心軸(ランプ軸J5)方向におけるグローブ1510側半分に大径部1561を、口金側半分に小径部1562をそれぞれ有し、大径部1561と小径部1562との間には段差部63が存在する。
ケース1560の大径部1561の前方側(上端側)内周面には周方向に段差部1566が環状に設けられており、グローブ1510と一体的に接続されたステム1550がケース1560に取着される際にステム1550の鍔部1551bの鍔下端部1551b1が段差部1566上に載置され、鍔部1551bおよびグローブ1510の筒状部1510bと、ケース1560の大径部1561の大径上端部1561aの内周面との間の隙間に樹脂等の接着剤1556を充填して、一体化したグローブ1510およびステム1550と、ケース1560とを互いに固定している。これにより、ケース1560の上端側開口は、上述したようにステム1550により塞がれている。
ケース1560の小径部1562には口金30が螺着されている。本変形例においては、口金30は、エジソンタイプである。このため、小径部1562の外周が雄ネジとなっており、口金30内にねじ込まれている。これにより、口金30とケース1560とが螺合される。
また、ケース1560の小径部1562には、ケース1560の中心軸が延伸する方向と平行に延伸する溝1564が形成されている。この溝1564は、口金30と回路ユニット80とを接続するリード線75を固定する(リード線75の移動を規制する)ものである。
ケース1560は、樹脂材料、例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)により構成されている。なお、ケース1560の熱伝導性を調整するために、樹脂材料に、例えばガラス繊維等を混入させたものを用いてもよい。
ケース1560は、上述のように、上端部にグローブ1510が装着され、且つ、下端部に口金30が装着された状態で、全体形状として白熱電球と類似するように、大径部1561の形状は口金30側からグローブ1510側に移るに従って曲線的に拡径している。
ケース1560は、照明用光源1500点灯時に当該ケース1560内部に収納する回路ユニット80が発生する熱を外部に放出する機能を有する。放熱は、ケース1560から外気への熱伝導、外気の対流、輻射等により行われる。
ケース1560は、その上端側の開口が上述のようにステム1550により塞がれ、下端側の開口が口金30により塞がれることで、内部に略密閉された空間を有する。この空間には回路ユニット80が収納される。
(2−3.ステム)
ステム1550は、グローブ1510と一体的に接続されてケース1560の大径部1561に挿入される。ステム1550は、ドーム状のフレア1551と、排気管1552と、ジョイント部1553とから構成される。排気管1552は、詳しくは後述するが、グローブ1510内部の空気を排気し、代わりに充填流体12を充填するための細管である。ジョイント部1553は、フレア1551のドームの頂部に設けられ、その上端には後述する支持部材1540を取着するための凸部分1553aが形成されている。
ステム1550は、ケース1560の内部に挿入されるため、ケース1560の大径部1561の内面に対応した外径を有する。ここでは、ケース1560の内周面とステム1550の外径とが対応しており、大径部1561の内周面の横断面形状が円形状をしているため、フレア1551のドームの下端部も平面視形状が円形状である。
フレア1551は、ドームの頂部を含むフレアヘッド1551a(図27参照)とその下側に鍔状に延設された鍔部1551b(図27参照)とから構成される。ステム1550がケース1560の大径部1561に挿入される際に、鍔部1551bの下端が大径部1561内周面に設けられた段差部1566の上面に当接する。これにより、ステム1550の位置決めを容易に行うことができる。
ここでは、上述のように、ステム1550は、ケース1560の大径部1561に挿入された状態で、接着剤1556によってケース1560に接合されている。
また、ステム1550には、リード線71,72、および後述するアンテナ線91が封着されている。
(2−4.支持部材)
支持部材1540は、発光部20をグローブ1510内部の中央位置で支持する。ここで、前記中央位置とは、白熱電球における光源(フィラメント)位置に対応した位置であり、例えば、白熱電球においてフィラメントが配置される位置と略同じ位置である。支持部材1540は、棒状の形状を有し、上端部は発光部20に結合され、下端部はステム1550のジョイント部1553に取着されている。つまり、支持部材1540は、ステム1550からグローブ1510の内部へと延伸する状態でステム1550に設けられている。
支持部材1540の上端部と発光部20との結合は、例えば、係合構造を利用している。支持部材1540の上面1541の略中央には、凸部1543が形成されている。発光部20の実装基板21の略中央には、第1貫通孔25が形成されている。すなわち、第1貫通孔25は、実装基板21の長手方向および短手方向の中央部に設けられており、本実施形態では、2本の封止体23の間に設けられている。凸部1543の形状と第1貫通孔25の形状とは互いに対応しており、支持部材1540の上面1541の凸部1543が、発光部20の実装基板21の第1貫通孔25に挿入(嵌合)するように実装基板21が支持部材1540の上面1541に載置される。
なお、支持部材1540と発光部20との結合は、係合構造に限られず、例えば、接着剤等を用いてもよい。
また、発光部20は、複数の半導体発光素子22が実装された面をグローブ1510の頂部に向けて配置される。即ち、半導体発光素子22は、その主出斜方向を照明用光源1500の前方に向けた状態で平面配置されている。
支持部材1540の下端部には凹部1544(図25参照)が形成されており、当該凹部1544にジョイント部1553の凸部分1553a嵌合することにより支持部材1540がステム1550に取着(結合)されている。なお、支持部材1540とステム1550との結合は上記嵌合に限られず、接着剤等を用いてもよい。接着剤を用いる場合、ジョイント部1553を備えない構成とすることができる。即ち、接着剤を用いてフレア1551の頂部に支持部材を直接取着してもよい。
支持部材1540を構成する材料としては、熱伝導性(放熱性)の高い材料が用いられる。熱伝導性の高い材料としては、例えば、金属やセラミック等が挙げられる。本実施形態においては、支持部材1540は、例えば、アルミから成る。詳しくは、後述する。
発光部20は、実装基板21を透光性材料により構成することで、後方へも発光部20からの光を出射させることが可能である。このため、支持部材1540は、半導体発光素子22(発光部20)から後方へ発せられた光を遮らないように、なるべく棒状に近い形状をしている。
つまり、支持部材1540の後方側領域は、断面が円形状をした円柱部1547となっている。支持部材1540の前方側領域は、矩形状の実装基板21の短手方向に偏平な(短手方向に厚みが薄い)形状をした偏平部48となっている。
支持部材1540は、半導体発光素子22から後方へと発せられた光を遮らないように、透光性の材料(例えば、ガラス材料)により構成されてもよいし、支持部材1540の表面に光反射性を高める加工を施してもよい。
支持部材1540の長さは、例えば、20〜40〔mm〕であり、支持部材1540の円柱部1547の直径は、例えば、5〜30〔mm〕である。
実装基板21の長手方向と短手方向は基板対角で5〜30〔mm〕であり、厚さは、例えば、1〜1.6〔mm〕である。
[3.放熱性および熱負荷]
上述のように、回路ユニット80を構成する電子部品のなかには、熱負荷に弱い部品が含まれており、特に、無線信号の制御を行う無線制御部820は熱に弱い。発光部20の半導体発光素子22において発生した熱がケース1560へと伝わると、ケース1560内部の温度を上昇させ、無線制御部820が受ける熱負荷を増大させる。そこで、半導体発光素子22において発生した熱のうちグローブ1510へと伝わる熱の割合を増大させてグローブ1510から放熱させることにより、半導体発光素子22からケース1560へと伝わる熱の割合を減じて、無線制御部820が受ける熱負荷の増大を抑制させることができる。
図23,26,27に示すように、グローブ1510内部には、充填流体12が充填されている。充填流体12は、発光部20の半導体発光素子22において発生した熱をグローブ1510へと熱伝導させるための媒体および熱伝導路として機能する。充填流体12として用いられるものとしては、気体と液体があり、いずれの場合も、空気よりも熱伝導性が高く透光性を有するものが用いられる。本実施形態においては、充填流体12は気体であり、具体的には、例えば、ヘリウム(He)ガスである。ヘリウムガスを用いる利点としては、不活性であること、安価であること、枯渇の心配がないこと等が挙げられる。
また、グローブ1510内に封入するヘリウムガスの体積や充填比率(グローブ1510内部の容量に占めるヘリウムガスの体積の割合)は特に限定されない。ステム1550により閉塞されたグローブ1510内が全てヘリウムガスで満たされていない場合であっても、グローブ1510内にヘリウムガスを全く封入しない場合と比較して、発光部20からグローブ1510への伝熱を促進させることが可能である。
なお、充填流体12として用いる気体は、ヘリウムガスに限られず、空気よりも高い熱伝導性を有する気体としては他に、ネオン(Ne)ガスを用いてもよいし、グローブ1510内部に酸素が存在しなければ水素(H)ガスを用いてもよい。充填流体12に用いる液体としては、具体的には、例えば、水やシリコーンオイル等が考えられる。水を使用する場合には、錆による劣化やショート等の発生による不具合を防止するため、リード線71,72、アンテナ線91、実装基板21上の給電端子24a,24b,配線パターン27、導電性接合部材73、アンテナ90、支持部材1540等、グローブ1510内部に配置される部材のうち、水により腐食される恐れのあるものおよび電気的に不具合を起こす恐れのあるものは全て樹脂等でコーティングしておくとよい。
また、支持部材1540は、グローブ1510内部において発光部20を支持する機能を有するほか、半導体発光素子22において発生する熱を、充填流体12を介してグローブ1510へと伝える際の充填流体12との接触面積(包絡体積)を大きくして伝熱効率を高める機能も果たす。即ち、発光時に半導体発光素子22において発生する熱の一部は、実装基板21を介して支持部材1540へと伝わるのであるが、このとき、発光部20から直接充填流体を介してグローブ1510へと熱が伝わるのに加えて、支持部材1540からも充填流体12を介してグローブ1510へと熱が伝わる。従って、支持部材1540に放熱性の高い(熱伝導性の高い)材料を用いると、半導体発光素子22において発生した熱をより効率よくグローブ1510へと伝導させることができる。上記熱伝導性の高い材料としては、例えば、金属やセラミック等が挙げられる。本実施形態においては、支持部材1540は、例えば、アルミから成る。
以上説明したように、本実施形態に係る照明用光源1500は、グローブ1510内部に空気よりも熱伝導性の高い充填流体12が充填されているため、グローブ内に空気が封止されている従来の照明用光源と比較して、半導体発光素子22において発生した熱がグローブ1510へと伝わりやすい。その結果、半導体発光素子22において発生した熱のうちグローブ1510から放熱される割合を増加させて支持部材1540からケース1560へと伝わる熱の割合を減少させることができ、これにより、ケース1560内部空間の温度上昇を抑制して回路ユニット80が受ける熱負荷、特に、無線制御部820が受ける熱負荷を抑制することができる。そして、無線制御部の長寿命化を実現し、長期にわたって安定的に良好な品質を確保することができる。
なお、接着剤1556として熱伝導性の低い接着剤を用いた場合、ケース1560への熱伝導をより効率よく抑制することができる。
[4.配光特性]
本変形例に係る照明用光源1500においても、グローブ1510内であって、白熱電球の光源(フィラメント)位置に対応した位置(例えば略同じ位置である。)に発光部20が設けられている。これにより、照明用光源1500を従来の白熱電球用の照明器具に装着しても、フィラメントの位置に発光部20が配されることとなり、白熱電球を装着した際の配光特性と近い特性を得ることができる。
また、発光部20は透光性の実装基板21を用いて構成されているため、半導体発光素子22から後方に発せられた光は実装基板21を通過してグローブ1510から外部へと出射される。
さらに、半導体発光素子22を支持している支持部材1540の形状を細長い棒状にすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材1540により遮られる割合を少なくすることができる。
支持部材1540を透光性の材料により構成することで、支持部材1540に達した光は、そのまま通過し、グローブ1510の内面にまで達した光はグローブ1510を透過して外部へと出射される。
[5.照明用光源の製造方法]
照明用光源1500の製造方法を、図27〜33に基づいて説明する。
(5−1.フレア形成工程)
先ず、フレアの形成方法について、図27〜30を参照しながら以下に説明する。
図27は、照明用光源1500の製造工程のうち、フレア1551を形成する工程を説明する図であって、(a),(a’)はフレア形成前の状態を示す図であり、(b),(b’)はフレア形成後の状態を示す図である。なお、(a),(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。
図27(b),(b’)に示すように、フレア1551は、本実施形態においては、例えば、ガラスから成り、フレア1551には、リード線71,72およびアンテナ線91が封着され、排気管1552が融着されている。フレア1551は、リード線71,72が封着されたフレアヘッド1551aと、当該フレアヘッド1551aから下方(照明用光源1500として最終的に組み付けられた場合における下方。以下、照明用光源の製造方法の説明においては、「上」、「下」は、照明用光源1500として組み付けられた場合の「上」、「下」をそれぞれ示す。)に延出する鍔部1551bとからなる。
図27(a),(a’)に示すように、フレア1551は、フレア管1551’が加工されたものであって、フレア管1551’のストレート部1551’aは、バーナー9により加熱されてその一部が溶融し、図27(b),(b’)に示すように、ガラス製の細管1552’の上端部と合わさってフレアヘッド1551aを形成する。また、フレア部1551’bは、溶融・変形しないまま鍔部1551bとなる。鍔部1551bは、グローブ封止工程において、その一部がグローブ1510の筒状部1510bの下端部分と溶融接合される。
細管1552’は、加工されて排気管1552となる。排気管1552は、グローブ1510内部の空気を排気するため、またグローブ1510内部に充填流体12を充填するために使用される。細管1552’の上端部は、フレア1551のフレアヘッド1551aに融着されている。一方、細管1552’の下端部は、グローブ1510内に充填流体12を充填した後、封止される。これらについては、詳しくは、後述する。
(5−2.ジョイント部形成工程)
次に、フレア1551に支持部材1540を取着(接続)するためのジョイント部を形成する工程について説明する。
図28は、図27の続きの工程を示す図であって、(a),(a’)はジョイント部形成前の状態を示す図であり、(c),(c’)はジョイント部形成後の状態を示す図であり、(b),(b’)はその途中の状態を示す図である。なお、(a),(b),(c)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’),(c’)は、それぞれ(a),(b),(c)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。
図28(a),(a’)に示すように、まず、ジョイント部材1553’の下端面をバーナー9により加熱して軟化させる。ジョイント部材1553’は、ここでは、例えば、ガラスから成る。そして、図28(b),(b’)に示すように軟化したジョイント部材1553’の下端部をフレア1551のフレアヘッド1551aの頂部上に載置する。そして、ジョイント部材1553’の下端部とフレアヘッド1551aとの接触部分の周囲をバーナー9により加熱して溶融させ、ジョイント部材1553’の下端部とフレアヘッド1551aとを一体化し、図28(c),(c’)に示すように、フレア1551と一体化されたジョイント部1553を形成する。
なお、ジョイント部材1553’をフレアヘッド1551aに載置する際に、ジョイント部材1553’の下端部をバーナー9により加熱して軟化させることにより、ジョイント部材1553’の下端部がフレアヘッド1551aの形状に合わせて変形することができるため、載置した時にジョイント部材1553’がより安定するとともに、ジョイント部材1553’の下端面とフレアヘッド1551aとの間に隙間が出来にくくなるため、溶融させて一体化する際に内部に気泡が生じにくいという効果がある。
また、ジョイント部材1553’は、円柱形状を有するジョイントベース1553’bと、その上に設けられた凸部1553’aとから成る。凸部1553’aは、平面視形状が矩形状をした四角柱の形状を有しており、前記矩形の対角線の長さは、ジョイントベース1553’bの円柱の直径よりも小さく設定されている。ジョイント部材1553’は、予め所定の形状に形成されている。
(5−3.排気孔形成工程)
続いて、フレア1551および細管1552’に排気孔を形成する工程について説明する。
図29は、図28の続きの工程を示す図であって、(a),(a’)は排気孔形成前の状態を示す図であり、(b),(b’)は排気孔形成後の状態を示す図である。なお、(a),(b)は図23におけるD−D’線に相当する線に沿った矢視断面図であり、(a’),(b’)は、それぞれ(a),(b)におけるE−E’線に沿った矢視断面図である。なお、図29(b’)においては、排気孔1552aをわかりやすく示すために、排気孔1552aの周囲については、断面としていない。
図29(a),(a’)に示すように、ジョイント部1553を形成した後、フレア1551により封着されている細管1552’の上端部周辺を、フレア1551の外側からバーナー9により加熱する。このとき、排気管1552内部には、当該排気管1552の下端側から空気が送り込まれており、圧力が高い状態となっている。従って、細管1552’の上端部周辺がバーナー9により加熱されて軟化すると、細管1552’内部の空気圧により、図29(b),(b’)に示すように、細管1552’の上端部の封着が破れて排気孔1552aが形成され、排気管1552が形成される。そして、以上説明した工程により、フレア1551、排気管1552、ジョイント部1553を備え、リード線71,72,アンテナ線91が封着されたステム1550が形成される。
(5−4.マウント形成工程)
続いて、マウントを形成する工程について説明する。なお、マウントとは、ステム1550,支持部材1540,および発光部20が組み付けられた状態を一体的に表すものである。
図30は、図29の続きの工程を示す図である。図30(a)に示すように、ジョイント部1553の凸部分1553aに支持部材1540の下端に形成された凹部1544を嵌合させて、支持部材1540をジョイント部1553に接合(取着)ずる。このとき、図30(a)に示すように、支持部材1540に巻回された状態のアンテナ90と一緒に支持部材1540をジョイント部1553に取着してもよいし、支持部材1540をジョイント部1553に接合した後に支持部材1540の周囲にアンテナ90を巻回して取着するか、もしくは、予めコイル状に巻かれたアンテナ90を支持部材1540にかぶせるようにして取着してもよい。そして、アンテナ90の下端部とアンテナ線91の上端部とをコネクタ92により接続し、図30(b)に示す状態となる。
なお、支持部材1540の下端部に形成された凹部1544は、凸部分1553aに対応した形状を有している。即ち、凸部分1553aと同様に平面視形状が矩形状をしており、その辺および対角線の長さや角度等は、凸部分1553aと一致している。このように、凹部1544を凸部分1553aと一致した形状とすることにより、支持部材1540がジョイント部1553に取着された際に、凹部1544と凸部分1553aとが嵌合するため、支持部材1540はジョイント部1553から容易に離脱しない。また、凸部分1553aおよび凹部1544の平面視形状を矩形状とすることにより、支持部材1540を取着する際の位置決め(ランプ軸J5を中心とした回転方向の位置決め)が容易となり、リード線71,72と給電端子24a,24bとをそれぞれ接続する際の作業が容易となる。
なお、ステム1550に支持部材1540を取着する方法としては、上記嵌合に限られず、接着や係合構造、ねじ止め等を用いて取着してもよい。
また、凸部分1553aおよび凹部1544の平面視形状は、矩形に限られず、三角形や五角形以上の多角形でもよい。その場合、正多角形ではない多角形とすると、支持部材1540の位置決めをより容易に行うことができる。
さらには、上記平面視形状が、多角形の代わりに、例えば、ハート形等の不定形であってもよいし、位置決めを容易にするために円の周の一部に突出部もしくは凹入部を設けた形状であってもよい。
次に、上述と同様の方法により、支持部材1540の上面1541に発光部20の実装基板21が載置され、リード線71および72が給電端子24a,24bにそれぞれ接続される。
以上説明した工程により、図30(c)に示すように、マウント13が形成される。
(5−5.グローブ封着工程:ドロップシール方式)
続いて、ステム1550にグローブ1510を封着する代表的な方法として、ドロップシール方式について説明する。
図30(d)に示すように、グローブ用部材1510’の下端部に設けられた開口からマウント13をグローブ用部材1510’内部に挿入する。このとき、グローブ用部材1510’の下端部には円筒状の筒状部1510’bが設けられており、筒状部1510’bの内径は、鍔部1551bの周縁部分の外径よりも若干大きく設定されている。これにより、マウント13をグローブ用部材1510’内部にスムーズに挿入することができる。また、鍔部1551bの周縁部分が筒状部1510’bの上下方向における中間付近に位置するようにグローブ用部材1510’内部にマウント13が挿入される。そして、図30(d)に示すように、鍔部1551bの周縁部分周辺を筒状部1510’bの外側から全周に亘ってバーナー9により加熱して、鍔部1551bとグローブ用部材1510’とを融着させる。このとき、図31(a)に示すように、筒状部1510’bの余分な部分1510’cは、自重により落下して切り離され、ステム1550に一体的に融着されたグローブ1510が形成される。
(5−6.充填流体封入工程)
続いて、グローブ1510内部に充填流体12を封入する工程について説明する。
図31(b)に示すように、排気孔1552aを介して排気管1552よりグローブ1510内部の空気を排気し、図31(c)に示すように、排気孔1552aを介して排気管1552より充填流体12(この場合、ヘリウム(He))を充填する。そして、図32(a)に示すように、排気管1552をバーナー9により加熱して封止する。これにより、グローブ1510内部が閉じられた空間となる。即ち、排気管1552は、排気孔1552aを介してグローブ1510内部とは連通しているが、封止端部1552bにより外部に対しては閉じられているため、グローブ1510内部の空間は、外部に対して閉じられた空間となる。その結果、グローブ1510内部に充填された充填流体12が外部に漏れだすことはなく、また、外部から空気や湿気が侵入することもないため、充填流体12による放熱効果を長期に亘って持続させることができる。
なお、排気管1552において封止する位置、即ち、封止端部1552bを形成する位置は、排気孔1552aよりも下方であって、照明用光源1500として組み付けられたときにケース1560内部において回路基板81に当接しないような位置であれば、特に位置は限られない。
上記の工程によりグローブ1510内部に充填流体12を封止した後、図32(b)に示すように、回路ユニット80、ケース1560、および口金30をさらに組み付けて、図32(c)に示す、照明用光源1500が完成する。
(5−7.グローブ封着工程:バットシール方式)
ステム1550にグローブ1510を封着する代表的な方法としては、上記ドロップシール方式の他に、バットシール方式がある。そこで、バットシール方式について以下に説明する。
図30(c)に示す状態において、バットシール方式では、先ず、図33(a)に示すように、グローブ1510の開口側端部をバーナー9により加熱して軟化させるとともに当該開口が狭くなるよう加工する。そして、マウント13を当該軟化して狭くなったグローブ1510の開口からグローブ1510内部に挿入し、軟化して狭くなったグローブ1510の開口側端部をステム1550の鍔部1551bに接触させる。続いて、図33(b)に示すように、バーナー9で、鍔部1551bとその付近のグローブ1510とを加熱し、図33(c)に示すように、鍔部1551bとグローブ1510とを融着させる。その後は、図32(b),(c)と同様にして、回路ユニット80、ケース1560、および口金30をさらに組み付けて照明用光源が完成する。
なお、一般に、鉛を含有するガラスは、加工するとガラス中の鉛が酸化物として析出し加工部分が黒くなってしまう。そのため、鉛を含有するガラスで形成したフレアは黒っぽい色になる。従って、グローブ1510に透明な素材を用いる場合は、フレア1551が外部から見えるため、美観を損ねる虞がある。このような場合には、フレア1551に鉛を含有しないガラスを用いるとよい。また、フレア1551を外部から見えにくくするために、グローブ1510の筒状部1510bの内面に乳白色の拡散膜を形成する等によって拡散処理を施してもよいし、反射膜等を設けてもよい。
[6.変形例14のまとめ]
以上説明したように、変形例14に係る照明用光源1500の構成によると、半導体発光素子22を備える発光部20が、支持部材1540によりグローブ1510内部に支持されており、グローブ1510内部には空気よりも高い熱伝導性を有する充填流体12が封止されている。これにより、グローブ内部に空気が封入されている従来のLEDランプと比較して、半導体発光素子22において発生した熱のうちグローブ1510へと伝導させてグローブ1510から放熱させる熱の割合を増大させることができる。その結果、筐体であるケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560自体およびケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された回路ユニット80、特に、回路ユニット80を構成する電子部品の一つである無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。これにより、無線制御部820およびその他の電子部品の長期に亘る安定的な動作を確保し、照明用光源1500の長寿命化を実現することができる。
また、光源としての半導体発光素子22を有する発光部20が支持部材1540によりグローブ1510内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
さらには、支持部材1540にアンテナ90が取着されており、照明用光源1500が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ1510の内部にアンテナ90が位置することになるため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ1510に到達し、そこからさらにグローブ1510を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1500の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
加えて、支持部材1540を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材1540により遮られる割合を少なくすることができる。これにより、照明用光源1500の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
さらには、本変形例では、発光部20をグローブ1510内に配置し、グローブ1510を白熱電球と同等な大きさにしているため、照明用光源1500の全体形状が白熱電球に類似する形状となっている。これにより、白熱電球を利用していた従来の照明器具への照明用光源1500の装着適合率を略100[%]にすることができる。
(変形例15)
上記変形例14においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材1540の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成を例に説明した。
しかし、アンテナが支持部材1540に備えられる態様は、これに限られない。変形例15においては、ロッドアンテナが支持部材1540に備えられた構成について説明する。
図34は、変形例15に係る照明用光源1500の図23のC−C’直線に相当する直線に沿った矢視断面図である。
本変形例に係る照明用光源1600は、支持部材1640の内部に棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ1690が収容されており、アンテナ1690の下端部は金属線となっており、支持部材1640を貫通して円柱部1647の周面から外部へと導出されており、コネクタ92(図26参照)を介してアンテナ線91に接続されている点において、変形例14に係る照明用光源1500と異なっている。それ以外の構成については、変形例14に係る照明用光源1500と基本的な構成は同じであり、照明用光源1600においても、グローブ1510内部には充填流体12が封止されている。
また、本変形例においては、アンテナ1690が支持部材1640内部に収容されているため、支持部材1640は、非導電性の部材で構成されている。非導電性の部材としては、ガラスやセラミック等が挙げられるが、本変形例においては、ガラスを用いている。支持部材1640をガラスを用いて構成することにより、支持部材1640内部にアンテナ1690が収容され、アンテナ1690の下端部である金属線が円柱部1647の周面から外部に導出された態様で容易に一体的に形成することができる。さらには、発光部20の半導体発光素子22から実装基板21の後方側へと発せられた光が、支持部材1640を透過してグローブ1510の後方側へと到達し、そこから外部へと出射することができるため、より良好な配光特性を実現することができる。
アンテナ1690は、例えば、2.4GHz帯域で使用されるものであるが、これに限られず、使用される所望の帯域に適合したアンテナを用いてもよい。アンテナ1690の長さは、例えば、20〜31.25〔mm〕であり、直径は、1〜30〔mm〕であるが、支持部材1640のサイズおよびデザインや、リード線71,72、およびアンテナ線91の配線方法によって、所望の無線信号の送受信性能を満たす限り、適宜変更してもよい。
なお、アンテナ1690の指向性は無指向性であることが好ましい。
支持部材1640の上端部には、発光部20が取着されており、発光部20と回路基板81とは、リード線71,72により電気的に接続されている。
以上説明したように、変形例15に係る照明用光源1600の構成においても、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ1690が支持部材内部に収容された状態でグローブ1510の内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる
また、本変形例においては、支持部材1640がガラスにより構成されているため、発光部20の半導体発光素子22から実装基板21の後方側へと発せられた光が、支持部材1640を透過してグローブ1510の後方側へと到達し、そこから外部へと出射することができるため、より良好な配光特性を実現することができる。
(変形例16)
上記変形例14においては、ヘリカルアンテナであるアンテナ90が支持部材1540の周囲に螺旋状に巻回されて取着されている構成について説明し、変形例15においては、ロッドアンテナであるアンテナ1690が支持部材1640の内部に収容されている構成について説明した。
しかし、アンテナがグローブ1510内部に設けられる態様は、これらに限られない。
図35は、変形例16に係る照明用光源1700の概略構成を示す外観斜視図である。
本変形例に係る照明用光源1700は、発光部220の実装基板21の表面上に、アンテナ290が形成されている。アンテナ290は、PCBアンテナ(プリントアンテナ)であり、実装基板上にアルミ薄膜等を用いて矩形波様の形状に形成されている。
本変形例に係る照明用光源1700においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
以上説明したように、本変形例に係る照明用光源1700の構成においても、変形例14に係る照明用光源1500および変形例15に係る照明用光源1600と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ290が、PCBアンテナとして発光部220の実装基板21上に形成されており、グローブ1510内部に配置されている。これにより、照明用光源1700が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ1510の内部にアンテナ290が位置することになるため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、光源としての半導体発光素子22を有する発光部220が支持部材240によりグローブ1510内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ1510に到達し、そこからさらにグローブ1510を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1700の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、支持部材1540は、変形例14に係る照明用光源1500における支持部材1540と同様の構成であり、ここでは、アルミから成るが、支持部材1540に透光性の部材を用いてもよい。その場合、支持部材1540からの放熱性はアルミの場合と比較すると低下するものの、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材340を透過してグローブ1510へと到達し、そこから外部へと出射されるため、照明用光源1700の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
また、本変形例においては、アンテナ290は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に形成されているが、これに限られない。例えば、アンテナ290が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。この場合、一対のアンテナ290が上記一端側と他端側にそれぞれひとつずつ設けられていてもよく、両端側のアンテナ290が一体的に形成されていてもよい。また、アンテナ290が形成されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に形成されていてもよく、さらには、実装基板21の側面に形成されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ290が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子292を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子292にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
(変形例17)
上記変形例16に係る照明用光源1700においては、発光部220の実装基板21にPCBアンテナ290が形成されている構成について説明したが、実装基板21に設けられるアンテナは、PCBアンテナに限られない。
図36は、変形例17に係る照明用光源1800の概略構成を示す外観斜視図である。
本変形例に係る照明用光源1800は、発光部320の実装基板21の表面上に、アンテナ390が形成されており、アンテナ390が、SMDであるチップアンテナである点が、変形例16に係る照明用光源1700と異なっている。
本変形例に係る照明用光源1800においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
以上説明したように、本変形例に係る照明用光源1800の構成においても、変形例14に係る照明用光源1500および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ390が、チップアンテナとして発光部320の実装基板21上に実装されており、グローブ1510内部に配置されている。これにより、照明用光源1800が照明装置に装着された場合に、比較的露出しているグローブ1510の内部にアンテナ390が位置することになるため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、光源としての半導体発光素子22を有する発光部320が支持部材240によりグローブ1510内の中央位置で支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができる。
また、半導体発光素子22が実装されている実装基板21に透光性の部材が用いられているため、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板21を透過してグローブ1510に到達し、そこからさらにグローブ1510を透過して外部へと出射される。これにより、照明用光源1800の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、支持部材1540は、変形例14に係る照明用光源1500における支持部材1540と同様の構成であり、ここでは、アルミから成るが、支持部材1540に透光性の部材を用いてもよい。その場合、支持部材1540からの放熱性はアルミの場合と比較すると低下するものの、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材240を透過してグローブ1510へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源1800の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
また、本変形例においては、アンテナ390は、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向において一端側に実装されているが、これに限られない。例えば、アンテナ390が、第1貫通孔25から実装基板21の長手方向における両端側に設けられていてもよい。また、アンテナ390が実装されるのは、実装基板21の表面に限られず、実装基板21の裏面に実装されていてもよい。上記両端側にそれぞれひとつずつアンテナ390が設けられる場合には、それぞれの長手方向端部にそれぞれアンテナ端子392を設けて、それぞれにアンテナ線91が接続されてもよい。この場合、双方のアンテナ端子392にそれぞれ接続された2本のアンテナ線91は、一つに統合されて回路ユニット80に接続されてもよい。
(変形例18)
上記変形例14および各変形例においては、発光部の実装基板21は平面視形状が矩形状をしていたが、これに限られない。
図37は、変形例18に係る照明用光源1900の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源1900は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部420、支持部材1540、ステム1550、ケース1560、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また図37においては図示されていないが、ケース1560内部に回路ユニット80(図25参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図25参照)により接続されている。
照明用光源1900においては、発光部420の実装基板421は、円盤状の形状を有しており、円盤状の実装基板421の表面上に円環状に複数の半導体発光素子422が実装され、これら全ての半導体発光素子422を覆うように、封止体423が円環状に形成されている。実装基板421は、透光性の部材を用いて構成されている。前記透光性の部材としては、例えば、サファイア基板、ガラス基板、セラミック基板、透光性を有する樹脂基板等が用いられる。なお、ここでは、複数の半導体発光素子422は、第1の実施の形態で説明した半導体発光素子22と同じ構成であるが、別の構成、例えば、発光色、出力(輝度)が異なるようなものでもよい。
封止体423は透光性材料からなる。半導体発光素子422が変形例14の半導体発光素子22と同じ色の光を発するため、変形例14と同様に、半導体発光素子422からの光の波長を所望(黄色)に変換する波長変換材料が上記透光性材料に混入されている。なお、封止体423は、平面視した場合に円環状をしているが、例えば、ドーム状(平面視した場合に円形状)に形成されてもよい。
リード線71,72における発光部420側の端部は、実装基板421に設けられた貫通孔に下から上へと挿通され、実装基板421の上面において半田等の導電性接合部材73により固定されると共に電気的に配線パターンと接続される。
本変形例に係る照明用光源1900においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源1900の構成によっても、変形例14および上記各変形例に照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、発光部420がグローブ1510内の中央位置で支持部材440により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ90が支持部材440に取着されてグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ1510の後方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源1900の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、支持部材1540は、変形例14に係る照明用光源1500における支持部材1540と同様の構成であり、ここでは、アルミから成るが、支持部材1540に透光性の部材を用いてもよい。その場合、支持部材1540からの放熱性はアルミの場合と比較すると低下するものの、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、支持部材240により遮られることなく支持部材240を透過してグローブ1510へと到達し、そこから外部へと出射される。これにより、照明用光源1800の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
また、本変形例においては、実装基板421は円盤状(平面視形状が円形)の形状を有しているが、これに限られず、平面視形状が六角形や八角形等の多角形やハート形等の不定形であってもよい。
(変形例19)
上記変形例18に係る照明用光源1900は、円盤状の実装基板421を有する発光部420を、変形例14に係る照明用光源1500の発光部20に代えて構成に適用した例であった。
しかし、変形例18の発光部420は、上記に限られず、変形例15に係る照明用光源1600に適用することも可能である。
図38は、変形例19に係る照明用光源2000の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源2000は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部420、支持部材1640、ステム1550、ケース1560、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ1690、リード線71,72等を備える。図38においては、ケース1560の一部および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース1560内部に回路ユニット80が収容されており、同図においては、ケース1560の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。
変形例19に係る照明用光源2000においては、支持部材1640は、変形例15に係る照明用光源の支持部材1640と同じ符号が付されていることからもわかるように、同様の構成を有しており、内部に棒状(円柱状)の長尺な形状を有するロッドアンテナ(ポールアンテナ)であるアンテナ1690が収容されている。
本変形例に係る照明用光源2000においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
以上説明したように、本変形例に係る照明用光源2000の構成においても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子22からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、発光部420がグローブ1510内の中央位置で支持部材1640により支持されており、これにより、白熱電球の配光特性に近い良好な配光特性を得ることができるとともに、アンテナ1690が支持部材1640内部に収容された状態でグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
さらに、実装基板421に透光性の部材が用いられ、半導体発光素子22から後方へと発せられた光が、実装基板421を透過してグローブ1510の後方側に出射されるとともに、支持部材440を細長い棒状の形状とすることにより、半導体発光素子22から後方へと発せられた光のうち支持部材440により遮られる割合を少なくすることができ、これにより、照明用光源1900の後方側へと出射される光量を増加させて、より良好な配光特性を得ることができる。
(変形例20)
上記変形例14および各変形例に係る各照明用光源おいては、光源としての半導体発光素子22が1枚の板状の実装基板上に実装されて成る発光部を備える構成について説明した。しかし、発光部の構造はこれらに限られず、より立体的な構造を有する発光部を備える構成としてもよい。
図39は、変形例20に係る照明用光源2100の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源2100は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部620、支持部材1540、ステム1550、ケース1560、口金30、ヘリカルアンテナであるアンテナ90、リード線71,72等を備える。また同図においては図示されていないが、ケース1560内部に回路ユニット80(図25参照)が収容されており、アンテナ90と回路ユニット80とは、アンテナ線91(図25参照)により接続されている。
照明用光源2100においては、発光部620は、SMDタイプ(表面実装タイプ)の半導体発光素子622が複数実装された正五角形の実装基板621が12枚組み合わされて正12面体様の形状に構成されている。各実装基板621は、接着剤等を用いて互いに固定されており、これにより、正12面体様の形状が維持されている。発光部620の正12面体の一つの面を構成する実装基板621に貫通孔が設けられており、当該貫通孔に支持部材1540の上面1541に設けられた凸部1543が嵌合することにより、発光部620は支持部材440によりグローブ1510内部に支持されている。なお、発光部620と支持部材1540との接合は、上記嵌合に限られず、接着剤や係合構造、ねじ止めや他の止め具等を用いてもよい。
半導体発光素子622は、半導体発光素子22に相当する発光素子とそれを覆う封止体とが一つのチップとしてパッケージングされたものである。上記発光素子の発光色および封止体の材料構成や波長変換特性については、それぞれ半導体発光素子22および封止体23と同様である。
なお、本変形例においては、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
リード線71,72の一端は、それぞれ異なる実装基板621に接続され、他端は、それぞれケース1560内に収容されている回路ユニット80に接続されている。
図39においては図示していないが、発光部620の内部において、各実装基板621はリード線により電気的に接続されており、これにより、各実装基板621は回路ユニット80と電気的に接続されている。
変形例20に係る照明用光源2100は、正12面体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図23に示す変形例14に係る照明用光源1500と基本的な構成は同じであり、本変形例に係る照明用光源2100においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源2100の構成によっても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子622からの熱を充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ90が支持部材1540に取着されてグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部620は、正12面体様の形状となるように立体的に構成されており、各実装基板621がランプ軸に対してそれぞれ異なる角度で取着されている。そのため、それぞれの実装基板621上に実装されている半導体発光素子622の光の主出射方向が異なっている。さらに、発光部620が支持部材440によりグローブ1510内の中央位置で支持されているため、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射され、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においては、上記のように発光部620が立体的な構造を有し、半導体発光素子622から発せられた光が略全方向に出射されるため、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていることを特に想定してはいないが、双方の基板に透光性の部材が用いられてもよい。その場合は、両方の基板に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
(変形例21)
上記変形例20においては、立体的な構造を有する発光部620が、変形例14に係る照明用光源1500に適用された場合の構成について説明した。
しかし、変形例20の発光部620は、上記に限られず、変形例15に係る照明用光源1600に適用することも可能である。
図40は、変形例21に係る照明用光源2200の概略構成を示す一部切欠き外観斜視図である。照明用光源2200は、その主な構成要素として、グローブ1510、発光部620、支持部材1640、ステム1550、ケース1560、口金30、ロッドアンテナであるアンテナ1690、リード線71,72等を備える。同図においては、発光部620、ケース1560の一部、および口金30以外の部分は、断面図として示されている。また、ケース1560内部に回路ユニット80が収容されており、同図においては、ケース1560の切欠き部分から回路ユニット80の一部のみが見えている。アンテナ1690と回路ユニット80とは、アンテナ線91により接続されている。
本変形例に係る照明用光源2200は、正12面体様の構造を有する発光部620が用いられている点以外は、図34に示す変形例15に係る照明用光源1600と基本的な構成は同じである。
また、本変形例に係る照明用光源2200の発光部620は、同じ符号が用いられていることからもわかるように、図39に示す変形例20に係る照明用光源2100の発光部620と同じ構成を有しており、本変形例に係る照明用光源2200においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源2200の構成によっても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子622からの熱を、充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ1690が支持部材540内部に収容された状態でグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、グローブ1510内の中央位置で支持され、直方体様の形状を有する発光部620から発せられる光は、略全方向に出射されるため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例においても、実装基板621および、半導体発光素子622のサブマウント基板については、透光性の部材により構成されていてもよく、その場合は、実装基板621と半導体発光素子622のサブマウント基板の両方に透光性の部材が用いられるのが好ましい。
なお、本変形例においても、SMDタイプの半導体発光素子622が用いられているが、これに限られず、実施の形態1における半導体発光素子22のように、実装基板上に直接形成されるタイプの半導体発光素子の上に封止体23を形成したものを用いてもよい。
(変形例22)
上記変形例15,21,23においては、ロッドアンテナの全体が支持部材の内部に収容されていたが、これに限られない。例えば、次のような変形例を考えることができる。
図41は、変形例22に係る照明用光源2300の概略構成を示す外観斜視図である。照明用光源2300においては、2本のロッドアンテナ1390の一端がそれぞれ支持部材2340の円柱部947に設けられた凹部2349(図41においては、紙面手前側に位置する一方のみが図示されている。)に嵌合され、残りの部分は支持部材2340の円柱部947から外側に向かって延出している。
また、本変形例に係る照明用光源2300においても、グローブ1510内部には、充填流体12が封止されている。
本変形例に係る照明用光源2300の構成によっても、変形例14および上記各変形例に係る照明用光源と同様の効果を得ることができる。即ち、グローブ1510内部に充填流体12が封止されているので、半導体発光素子622からの熱を、充填流体12を介してグローブ1510に伝導させてグローブ1510から放熱させ、ケース1560側に伝わる熱の割合を減じて、ケース1560内部の温度上昇を抑制し、ケース1560内部に収納された無線制御部820への熱負荷を抑制することができる。
加えて、アンテナ1390が支持部材2340に取着された状態でグローブ1510内部に配置されているため、アンテナがケース1560内部に収納されている場合と比較して、無線信号の送受信が阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。
また、発光部20は支持部材2340によりグローブ1510内部の中央位置に支持されているため、良好な配光特性を得ることができる。
なお、本変形例に係る照明用光源2300におけるアンテナ1390が、変形例14に係る照明用光源1500においてアンテナ90に代えて適用された場合を例に説明したが、これに限られない。例えば、各変形例に係る照明用光源のアンテナに代えてアンテナ1390が適用された構成でもよいし、変形例14および各変形例に係る照明用光源のアンテナに加えてアンテナ1390を備える構成としてもよい。
(変形例23)
上記変形例14および各変形例に係る照明用光源においては、グローブ1510と一体化されたステム1550を、接着剤1556を用いてケース1560に固定する場合について説明した。しかし、ステム(およびグローブ)とケースとの固定はこれに限られない。
図42は、変形例23に係る照明用光源2400の概略構成を示す断面図である。照明用光源2400においては、グローブ2410の筒状部2410bの下端部とフレア2451の鍔部2451bの鍔下端部2451b1との接合部分が、径の大きさが一定の筒状となっており、当該接合部分とケース1560の大径部1561の大径上端部1561aの内周面との間には接着テープ2457が貼付されており、これにより、一体となったグローブ2410およびステム2450が、ケース1560に接着され固定される。
なお、半導体発光素子22において発生した熱の、グローブ2410およびステム2450からケース1560への伝導を抑制するために、接着テープ2457に、断熱性を有するものを用いてもよい。
(変形例24)
さらには、次のような変形例を考えることも可能である。図43は、変形例24に係る照明用光源2500の概略構成を示す断面図である。照明用光源2500においては、グローブ2510とステム2550とは一体化されておらず、分離している。ケース2560の大径部2561の上端側内周面には、支持溝部2567が形成されている。支持溝部の溝の内径は、フレア2551の鍔部2551bの鍔下端部2551b1の外径と略一致しており、鍔下端部2551b1が支持溝部2567の溝に嵌るように載置され、さらにその外側にグローブ2510の筒状部2510bの下端部が支持溝部2567の溝に嵌るように載置される。鍔部2551bと筒状部2510bとの間の隙間には接着剤2558が施され、筒状部2510bとケース2560の大径上端部2561aとの間の隙間には接着剤2559が施され、これにより、ステム2550とグローブ2510とケース2560とが、互いに接着固定されている。
なお、このとき、接着剤2558および2559にガス透過性の低い接着剤を用い、且つ、ランプ軸を中心とした周方向において全周に亘って切れ目なく接着剤を塗布することにより、グローブ2510内部の密閉性を確保し、充填流体12による放熱効果を持続的に保持することができる。
さらに、接着剤2558に熱伝導性の高い接着剤を用い、接着剤2559に熱伝導性の低い接着剤を用いてもよい。これにより、支持部材1540を介してステム2550の鍔部2551bへと伝わってきた半導体発光素子22からの熱が、鍔部2551bから接着剤2558を介してグローブ2510の筒状部2510bへとは伝わりやすいが、筒状部2510bから接着剤2559を介してケース2560の大径上端部2561aへとは伝わりにくいため、鍔部2551bへと伝わってきた半導体発光素子22からの熱の多くはグローブ2510側へと伝導されてそこから放熱され、ケース2560への熱伝導をより効果的に抑制することができる。そして、無線制御部820(および回路ユニット80)への熱負荷をより効果的に抑制することができる。
なお、接着剤2559に、接着テープ2457を用いてもよい。この場合も、断熱性の接着テープを用いることにより、無線制御部820(および回路ユニット80)への熱負荷をより効果的に抑制することができる。
(変形例25)
図44に示す変形例25に係る照明用光源2600のように、グローブ2610内周面において、発光部220よりも下方側に機能層2614を形成することもできる。機能層2614は金属薄膜から成り、具体的には、例えば、アルミ蒸着により形成される。照明用光源2600は、アンテナ290としてPCBアンテナが用いられている。照明用光源2600が機能層2614を備えることにより、アンテナの指向性をより向上させることができる。
(変形例26)
図45に示す変形例26に係る照明用光源2700のように、アンテナ390として小型のSMDであるチップアンテナが用いられている場合にも、グローブ2610内周面において、発光部320よりも下方側に機能層2614を形成してもよい。この場合においても、アンテナの指向性をより向上させることができる。
(変形例27)
外部アンテナ接続のための接続端子を設けて、外部アンテナを利用可能としてもよい。外部アンテナの接続端子としては、例えば、速結端子等を用いることができる。また、外部アンテナ接続端子は、照明用光源が照明器具に装着された際に、外部に露出している部位に設けられている必要があるため、例えば、ケースやグローブに設けてもよい。グローブに設ける場合には、出射された光を遮らないように、発光部よりも下方に設けてもよい。
(変形例28)
図46に示す変形例28に係る照明用光源2800のように、支持部材2840の上方側の端部が、グローブ10内における情報側(グローブ10内における口金30とは反対側)において、接着剤15によりグローブ10と固着されていてもよい。このような構成により、発光部20で発生した熱を、グローブ10の上方側へ伝導させることができる。なお、照明用光源2800においては、半導体発光素子22は実装基板21における下方側(口金30側)の主面である裏面に実装されている。また、実装基板21は、透光性を有する材料により構成されている。よって、半導体発光素子22から発せられた光は、照明用光源2800の下方側へ出射されるだけでなく、実装基板21を透過して上方側へも出射させることができる。実装基板21として用いることが可能な材料としては、例えば、ガラス、アルミナ、サファイア、樹脂等が挙げられる。
照明用光源2800では、2本のロッドアンテナ1390を備えている。アンテナ1390は、それぞれ一端側が基台2850の凹部2853に嵌合され、他端側がグローブ10内部に突出する態様で設けられている。なお、図示していないが、凹部2853の中央部にはそれぞれ貫通孔が設けられており、アンテナ1390の一端にそれぞれ接続されたアンテナ線91が当該貫通孔を通され、それぞれの他端が回路ユニット80に接続されている。
(変形例29)
図47に示す変形例29に係る照明用光源2900のように、第1発光部2920aおよび第2発光部2920bとが、互いに平行に間隔を開けて2段に構成された発光部2920を備えてもよい。第1発光部2920aは、支持部材2940の第1ステム部2943aによりグローブ10内部において空中支持されており、第2発光部2920bは、第2ステム部2943bにより第1発光部2920aの上方側にほぼ平行に所定の間隔で保持されている。
第1発光部2920aは、リード線2971により、回路ユニット(不図示)と電気的に接続されており、第2発光部2920bは、リード線2972により第1発光部2920aと電気的に接続されている。
第1ステム部2943bには、2本のロッドアンテナ1390のそれぞれ一端が固定されており、アンテナ1390の他端は、互いに遠ざかる方向に、第1発光部2920aおよび第2発光部2920bと略簿平行に伸びている。
第1発光部2920a,第2発光部2920bは、実装基板に平板状の四角形状を有したものを用いた。しかしながら、これに限らず、五角形や八角形等の実装基板や、形状の異なる平板状の実装基板を複数組み合わせて使用しても良い。また、実装基板は透光性であっても不透光性のものでも良いが、透光性の実装基板を用いれば照射方向(口金の反対側)の明るさを向上できるので好ましい。この場合、透光性のLEDモジュールに用いられている基台(図示せず)は、透光率の高い(例えば90%以上)材料で構成することが好ましい。また、使用する発光部の発光色を異ならせても良い。
(変形例30)
図48に示す変形例30に係る照明用光源3000のように、発光部3020が支持部材の代わりに剛性を有する2本のリード線71,72によりグローブ内において空中支持される構成としてもよい。照明用光源3000においては、ステム3040がグローブ内部に突出し、ステム3040の周面上にヘリカルアンテナ90が取着されている。
発光部3020の実装基板3021の裏面には、放熱体3070が熱伝導性の接着剤等により固定されている。放熱体3070は、実装基板3021の裏面に固定された平板状の第1放熱体部3071と、第1放熱体部3071の中央部から下方に延びる方向に立設された円柱形状の第2放熱体部3072とから成る。第2放熱体部3072の形状は、例えば、直径が5[mm]で高さが40[mm]の円柱である。
また、グローブ3010内部には、充填流体12が充填されている。
(変形例31)
図49に示す変形例31に係る照明用光源3100のように、グローブ1510内部にピエゾファン3171を備えてもよい。グローブ1510の内壁には、給電線3172,3173が設けられており、給電線3172,3173を介してピエゾファン3171に電力が供給される。照明用光源3100のように、グローブ1510内にピエゾファン3171を設けてグローブ1510内のヘリウムガス等の充填流体12の対流を促進させることにより発光部20の温度の更なる低下が望めると考えられる。
なお、この給電線3172,3173は、金属により形成してもよいが、ランプの配光特性を考慮すれば、ITO等の透明な導電性材料により形成するのが好ましい。
また、本変形例においては、ピエゾファン3171は、グローブ1510内壁の頂部近傍に設けられている。このようにすると、ピエゾファン3171により充填流体12の対流を効率よく起こさせることができる。
また、本変形例においては、支持部材3140の下端は、接着剤3153によりステム3150の頂部に固定されている。
(変形例32)
図50は、本変形例に係る照明用光源3200の製造方法の製造工程の主要な一部を示す図である。
照明用光源3200は、図50(c)に示すように、充填流体12が内部に封入されたグローブ3210と、グローブ3210の下端に装着されたケース1560と、ケース1560に設けられた口金30と、ステム3250を貫通してグローブ3210内へ延出する棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bと、これらの棒状部材およびアンテナのグローブ3210内側端に設けられた発光部3220とを備える。棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bは、剛性を有する金属材料、例えばジュメット材料により構成されている。発光部3220は、棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bによりグローブ3210内部において空中支持されている。アンテナ3290a,3290bは、棒状部材3271c,3271dと素材や形状等の基本構成は同一であるが、アンテナとしての機能を兼ねている。棒状部材3271c,3271dおよびアンテナ3290a,3290bのケース1560内側端が伝熱板3274に接触している。
照明用光源3200は、口金30を介して受電して発光部3220を発光させるための回路ユニット80をケース1560内に格納し、全体形状が従来の白熱電球に似た形状をしている。
次に、照明用光源3200の製造方法の主要な工程について説明する。ステム3250は、変形例14に係る照明用光源1500のステム1550と同様の方法により形成される。
図50(a)に示すように、ステム3250を貫通して下側へ延出する排気管3252と2本のリード線71,72と4本の棒状部材3271a,3271b,3271c,3271dとを平板上の金属から成る伝熱板3274の対応する貫通孔3274a,3274b,3274cに通し、伝熱板3274をグローブ3210に近づけて、ステム3250の下端部の内周面と伝熱板3274の外周とを接着剤で固着させる。
そして、回路ユニット80をケース1560に格納し、リード線71,72および、棒状部材3271a,3271bの下端にそれぞれ接続されたアンテナ線91を回路基板81に接続した後、ケース1560を一体化されたグローブ3210およびステム3250の下端部に接着剤にて固着させる。なお、棒状部材3271a,3271bは、アンテナ線91が回路基板81に接続されると、それぞれアンテナ3290a,3290bとなる。アンテナ3290a,3290bおよび、棒状部材3271c,3271dは、ケース1560と伝熱板3274とが接続されると、発光部3220(図50(b)に示す状態では、まだ点灯されない)の熱をケース1560に伝達できる状態になる。
次に、ケース1560に口金30を螺着して、回路ユニット80に接続されているリード線74,75を口金30に接続する。これで、照明用光源3200が完成する。
本変形例に係る照明用光源3200の構成によると、棒状部材3271a,3271bおよび、アンテナ3290a,3290bを介して発光部3220からの熱を伝熱板3274へと伝え、そこからさらにケース1560および口金30へと伝熱することにより、放熱効果を高めることができる。
(変形例33)
図51は、本変形例に係る照明用光源3300の概略構成を示す一部破断斜視図である。図52は、照明用光源3300の断面図である。照明用光源3300においては、グローブ3310内部に筒状部3312を備え、筒状部3312内部に支持部材140、発光部20、およびリード線71,72が収容されている。筒状部3312は、有底円筒形状を有し、ステム3350により開口が塞がれている。筒状部3312内壁とステム3350の上面とで囲まれた空間である第1領域S1には、透光性の熱伝導性樹脂3313が充填されている。また、グローブ3310の内壁と筒状部3312の外壁とで囲まれた空間である第2領域S2には、ヘリウムガス等の充填流体12が充填されている。
本変形例に係る照明用光源3300の製造方法について、その主要工程を図53および図54に基づいて説明する。
まず、図53(a)に示すように、グローブ3310の基となるグローブ用部材3310’の内側に、透光性材料により形成された有底円筒状の円筒状部材3312’を挿入する。この円筒状部材3312’は、側壁に形成された排気口3314に連通する排気管3314aが溶着されている。
次に、円筒状部材3312’がグローブ用部材3310’の内側に配置された状態で、円筒状部材3312’の開口側端部3311の外周部とグローブ用部材3310’の開口側端部の内周部とが互いに当接する部位を加熱することにより、円筒状部材3312’とグローブ用部材3310’とを溶着して、図53(b)に示すように、グローブ3310の内側に筒状部3312が設けられてなる構造体が形成される。ここで、筒状部3312の内部が第1領域S1に相当し、グローブ3310の内壁と筒状部3312の外壁とで囲まれた領域が第2領域S2に相当する。
その後、排気管3314aを介して、第2領域S2に存在する空気を外部に排気した後(図53(b)参照)、排気管3314aを介して第2領域S2に充填流体12(本変形例においては、例えばヘリウムガスである。)を封入する(図53(c)参照)。このとき、第2領域S2に充填されるヘリウムガスの圧力は、大気圧と略同じか、若しくは、大気圧に比べて若干高圧となる。
次に、排気管3314aの一部を加熱することにより排気管3314aを封じ切ることにより、細管部3314bが形成される(図54(a)参照)。
続いて、図54(b)に示すように、第1領域S1に、発光部20、ステム3350および支持部材140から構成される構造体を挿入し、ステム3350が筒状部3312の開口側端部3311に嵌合した状態で、ステム3350の周面と筒状部3312の開口側端部3311の内壁との間にシリコーン樹脂等の熱伝導性樹脂からなる接着剤を流し込むことで、ステム3350をグローブ3310の下端部に固着させる。
その後、ステム3350の一部に形成された貫通孔3350aから、第1領域S1に、シリコーン樹脂等の熱伝導性樹脂を封入する(図54(c)参照)。
そして、リード線71,72それぞれにおける発光部20の給電端子24a,24bに接続される一端部とは反対側の他端部を回路ユニット80の電力出力部に接続する。その後、リード線等の配線を行ってケース60および口金30を取着し、照明用光源3300の
組み立てが完了する。
本変形例に係る照明用光源3300の構成によると、発光部20で発生した熱が、熱伝導性樹脂3313を介して筒状部3312の周壁に伝導した後、第2領域S2に充填されたヘリウムガスに伝導する。そして、ヘリウムガスに伝導した熱が、グローブ3310に伝導し、グローブ3310外表面から外部へ放出される。このように、発光部20で発生した熱が、ヘリウムガスおよびグローブ3310を介して外部へ放出され易くなるので、輝度向上のために発光部への供給電力を増加させても発光部の温度上昇を十分に抑制することができる。
(変形例34)
変形例3〜6,20,21においては、多面体形状の発光部が支持部材によりグローブ内部で支持されていたが、これに限られない。例えば、上記多面体形状の発光部が基台またはステムに直接取着されてもよい。この場合は、多面体形状を構成している実装基板が支持部材を兼ねることになり、アンテナは、多面体の内部に収容される。
(変形例35)
変形例3〜6,20,21における発光部は、実装基板が複数組み合わされて多面体または多角柱を構成しており、当該多面体または多角柱の内部は中空となっている場合について説明したが、これに限られない。例えば、非電導性の部材から成る多面体形状または多角柱形状のコアの外周面上に実装基板を貼付して、多面体または多角柱形状の発光部を形成してもよい。このような場合、各実装基板を電気的に接続する配線をコアの内部に形成してもよい。
(変形例36)
回路ユニット80は、上記各実施形態および各変形例において説明した構成に限られず、以下のような変形例を実施することができる。例えば、回路基板81がケース内部に固定的に収容される姿勢については、回路基板81の主面がランプ軸と略直交する姿勢に限られない。例えば、回路基板81が、ランプ軸と略平行になるような姿勢で収容されてもよいし、ランプ軸に対して所定の傾斜角を有する姿勢で収容されてもよい。
また、回路基板81は、円盤状に限られず、平面視形状が矩形や多角形、さらにはハート形等の不定形であってもよいし、フレキシブル基板等の可撓性の部材により形成され、曲げられた状態でケース内部に収容されてもよい。
また、回路基板81がケース内部に固定される方法は、係止部による係止構造に限られず、例えば、ねじ止め、接着などにより回路基板がケース内部に固定されてもよい。
(変形例37)
上記各実施形態および各変形例においては、半導体発光素子22としてのLEDの発光色は青色光であり、蛍光体粒子は青色光を黄色光に変換するものを例にして説明したが、他の組合せであっても良い。他の組み合わせの一例として、白色を発光させる場合、LEDの発光色を紫外線光とし、蛍光体粒子として、赤色光へ変換する粒子、緑色光へ変換する粒子、青色光へ変換する粒子の3種類を用いることができる。
さらに、LEDの発光色を、赤色発光、緑色発光、青色発光の3種類のLED素子を用いて、混色させて白色光としても良い。なお、発光部から発せられる光色は、いうまでもなく、白色に限定されるものでなく、用途によって種々のLED(素子、表面実装タイプを含む)や蛍光体粒子を利用することができる。
(変形例38)
上記各実施形態および各変形例においては、平面視形状が矩形または円形をした実装基板を例にして説明したが、基板の平面視形状は特に上記の形状に限定されない。
また、各実施形態および各変形例においては、薄い板(上面の面積に比べて側面の面積が小さいもの)を例にして説明したが、例えば、厚肉の板を利用しても良いし、ブロック状のものを利用しても良い。
なお、本明細書での実装基板は、形状、厚み、形態に関係なく、半導体発光素子(素子、表面実装タイプを含む)を実装すると共に半導体発光素子と電気的に接続するパターンを有したものを指している。従って、基板が、ブロック状をしていても良い。
また、各実施形態および各変形例においては、実装基板は透光性材料により構成していたが、下方に光を取り出す必要がない場合は、透光性材料以外の材料で構成しても良い。
(変形例39)
上記各実施形態および各変形例における発光部は、実装基板を透光性材料により構成し、後方にも光を照射するようにしていたが、他の方法により後方へ光を照射するようにしても良い。
他の方法としては、実装基板を透光性材料でない材料で構成し、実装基板の表裏両面に半導体発光素子を実装しても良い。また、反射部材やハーフミラー等を用いて後方へ光を照射するようにしてもよい。
(変形例40)
変形例3〜6,20,21においては、発光部が多面体形状を有していたが、これに限られず、球状や不定形の立体構造を有する実装基板またはコアの表面に半導体発光素子(砲弾やSMDを含む)を実装しても良い。
(変形例41)
上記各実施形態および各変形例においては、半導体発光素子としてLEDを用いた場合について説明したが、これに限られず、LED以外の発光素子を用いても良い。他の発光素子としては、例えば、LD(レーザダイオード)やEL(エレクトリックルミネッセンス)発光素子(有機及び無機を含む。)等があり、LEDを含めて、これらを組合せて使用しても良い。
(変形例42)
上記各実施形態および各変形例においては、Aタイプ、Rタイプのグローブを利用したが、これに限られない。例えば、B、Gタイプであっても良く、白熱電球のバルブ形状や電球形蛍光ランプのグローブ形状と全く異なる形状であっても良い。
また、グローブは、内部が見えるように透明であっても良いし、内部が見えないように半透明であっても良い。半透明にする方法としては、例えば、内面に炭酸カルシウム、シリカや白色顔料等を主成分とする拡散層を施したり、内面を凹凸状にする処理(例えばブラスト処理)を施したりする方法がある。
また、グローブはガラス材料により構成されていたが、他の材料で構成することもできる。他の材料として、透光性の樹脂やセラミック等を用いてもよい。
(変形例43)
上記各実施形態および各変形例においては、ケースは樹脂材料により構成していたが、他の材料で構成することもできる。他の材料として金属材料を利用する場合には、口金との間の絶縁性を確保する必要がある。口金との間の絶縁性は、例えば、ケースの小径部の外周面に絶縁層を塗布したり、小径部に対して絶縁処理をしたりすることで確保できる。さらには、ケースのグローブ側を金属材料により構成し、ケースの口金側を樹脂材料により構成して、双方を結合することによっても確保できる。
また、上記各実施形態および各変形例においては、ケースの表面については特に説明しなかったが、例えば、放熱フィンを設けても良いし、輻射率を向上させるための処理を施してもよい。
さらに、ケースは1つの部材から構成されていたが、複数の部材で構成することもできる。例えば、変形例14に係る照明用光源1500における大径部1561に相当する大径部材と、小径部1562に相当する小径部材とを接着剤により接合したものであっても良い。この際、大径部材を金属で、小径部材を樹脂でそれぞれ構成しても良い。
また、各実施形態および各変形例においては、ケース内部に空間があり、当該空間内部に回路ユニット80が格納されていたが、例えば、前記空間に樹脂材料が充填されていてもよい。この場合、絶縁性および高い熱伝導性を有する樹脂を充填することにより、回路ユニット80で発生した熱をケースにより効率よく伝熱することができ、回路ユニット80に作用する熱負荷を低減することができる。
(変形例44)
上記各実施形態および各変形例においては、口金30としてエジソンタイプの口金を利用した場合について説明したが、他のタイプ、例えば、ピンタイプ(具体的にはGY、GX等のGタイプである。)を利用しても良い。
また、口金30は、シェル部33の雌ねじを利用してケースのネジ部分(小径部)に螺合させることで、ケースに装着(接合)されていたが、他の方法でケースと接合されても良い。他の方法としては、接着剤による接合、カシメによる接合、圧入による接合等があり、これらの方法を2つ以上組合せても良い。
また、シェル部33の半分以上がケースの筒状をした小径部のネジ部分に螺合していたが、小径部が実施形態よりも短いケースに装着されても良い。この場合、シェル部33の内側に回路ユニット80の電子部品が位置する場合もある。このような場合、シェル部33内に絶縁性を有する樹脂が充填されてもよい。これにより、電子部品と口金との間の絶縁が確保されると共に、高い熱伝導性を有する樹脂を用いることにより電子部品で発生した熱を口金により効率よく伝熱することができる。
(変形例45)
上記各実施形態および各変形例においては、基台およびステムと支持部材とが別部材で構成されていたが、これに限定されない。例えば、支持部材が、基台と一体的に形成されていてもよいし、ステムと一体的に成形されていてもよい。
(変形例46)
変形例45のように、基台と支持部材、ステムと支持部材とが一体的に成形されている場合、リード線71,72が支持部材の内部を通って配線されるように基台(またはステム)と支持部材と共に一体成形されてもよい。この場合、給電端子24a,24bを実装基板の中央部に設けてもよい。
また、アンテナが支持部材の内部に収納されている場合は、支持部材内部に収容されたアンテナに接続されたアンテナ線が支持部材内部を通って配線されるように、アンテナおよびアンテナ線が基台(またはステム)と支持部材と共に一体成形されてもよい。さらには、リード線71,72、アンテナ、およびアンテナ線が、基台(またはステム)および支持部材と共に一体成形されてもよい。
(変形例47)
上記の変形例14〜32においては、製造工程においてステムで閉塞されたグローブ内の排気およびヘリウムガスの封入を行う排気孔および排気管が、ステムに形成されている構成とした(変形例33においては、筒状部3312に形成)。しかしながら、本発明はこれに限定されず、例えば、グローブに形成されてもよい。
(変形例48)
発光部からグローブへの熱伝導性を増加させてグローブからの放熱を促進するために、グローブの内壁に高熱伝導層を設けてもよい。具体的に説明すると、グローブの内壁前面に、グローブを構成している材料よりも熱伝導性の高い材料で構成された高熱伝導層が形成されていてもよい。これにより、空気または充填流体12とグローブとの間の熱の受け渡しがより効率よく行われ、その結果、発光部からグローブへの熱伝導性を高めることができる。高熱伝導層は、透光性を有する樹脂材料、金属材料等により構成されている。透光性を有する金属材料としては、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫(SnO2)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、酸化亜鉛(ZnO)等がある。
(変形例49)
変形例24に係る照明用光源2500(図43参照)において大径部2561内周面に段差部1566や支持溝部2567を備えない構成としてもよい。この場合、グローブの最頂部とアイレット部の最下端部との間のランプ軸に沿った長さ、即ち、照明用光源の全長が所定の長さとなるような位置において、接着剤等を用いてグローブとケースとが固着される。
(変形例50)
変形例14〜24,30〜32においては、ステムがガラス材料で形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、樹脂材料でステムを形成してもよい。
ステムで閉塞されたグローブ内を密に封止するためには、グローブと樹脂材料で形成されたステムとを接合する必要があるが、これには例えば、接着剤を用いることもできる。接着剤を用いる方法以外でも、グローブとステムとを封止膜で覆うことにより、ステムで閉塞されたグローブ内を封止することが可能である。前記封止膜はグローブの外側から覆ってもよいし、内側から覆ってもよい。
さらには、グローブおよびステムを構成する樹脂材料が熱可塑性材料である場合には、ガラス材料の場合と同様の成形方法(図27〜33)を採用することも可能である。
(変形例51)
上記各実施形態および各変形例においては、封止体内に蛍光体粒子を混入させていたが、例えば、グローブの内面に蛍光体粒子を含んだ蛍光体層を形成しても良く、さらには、封止体とは別に、半導体発光素子における光の出射方向に蛍光体粒子を含んだ蛍光板等の波長変換部材を設けても良い。ここで、蛍光体粒子は高温になると波長変換効率が低下する。したがって、蛍光体層をグローブの内面に形成することにより、半導体発光素子を封止している封止体内に蛍光体粒子を混入させた場合より、半導体発光素子発光時の熱の影響を受け難く、蛍光体粒子の波長変換効率の低下を抑制することができる。
(変形例52)
上記各実施形態および変形例9〜17,22〜28,30〜33においては、ひとつの封止体は、実装基板上に直線状に実装された複数の半導体発光素子の一列を被覆していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、1つの半導体発光素子を1つの封止体で被覆しても良いし、変形例1,2,18,19,29のように、全ての半導体発光素子を1つの封止体で被覆してもよい。
(変形例53)
上記各変形例においては、ステムは所謂ドーム状の形状を有していたがこれに限られない。例えば、ボタンステムや中央が窪んだ形状としてもよい。
(変形例54)
上記各実施形態および各変形例において、支持部材内部にアンテナを収容しない場合には支持部材を金属等の導電性部材により形成することができる。この場合、支持部材そのものがアンテナとして機能してもよい。支持部材そのものがアンテナとして機能する場合、ヘリカルアンテナやロッドアンテナよりも支持部材は径が大きいため、送受信できる電波の周波数の幅がより広くなるという効果がある。
(変形例55)
上記各実施形態および各変形例においては、支持部材は棒状の形状を有していたが、これに限定されない。例えば、円錐形状や台形であってもよい。また、支持部材は、単一の部材に限られず、複数の部材が組み合わされてひとつの支持部材を構成してもよい。さらには、支持部材は、ひとつに限られず、例えば、複数の支持部材が発光部を支持する構成であってもよい。
(変形例56)
上記第2の実施形態、変形例2,4,6,7,8,15,19,21,33においては、ロッドアンテナ全体が支持部材の内部または発光部の内部に収容されている場合について説明したが、これに限られない。例えば、アンテナの一部が支持部材および発光部を貫通してグローブ内部に露出するような構成とすることも可能である。この場合、照明用光源が照明装置に装着されたときに外部に対して最も露出しているグローブの領域に近づく方向にアンテナを露出させるのが好ましい。そのようにすることにより、アンテナの露出している部分が、外部に対してより露出した箇所に位置することになるため、無線信号の送受信がより阻害されにくくなり、無線信号の送受信をより確実に行うことができる。例えば、変形例14における照明装置2に装着される場合には、グローブの頂部に近づく方向にアンテナを露出させるのが好ましい。即ち、ランプ軸に沿って、そのままロッドアンテナを上方に延伸させて支持部材および発光部の実装基板を突き抜けるようにアンテナを露出させるのが好ましい。
(変形例57)
以上、本発明に係る照明用光源について、実施形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態および変形例に限定されるものではない。
例えば、本発明は、このような照明用光源を備える照明装置としても実現することができる。以下、本変形例に係る照明装置について、第1の実施形態に係る照明用光源1を用いた場合を例に説明する。
図55は、本変形例に係る照明装置の概略図である。
照明装置2は、例えば、天井3に装着されて使用される。
照明装置2は、図55に示すように、照明用光源1と、照明用光源1を装着して点灯・消灯をさせる照明器具7とを備える。
照明器具7は、例えば、天井3に取着される器具本体4と、器具本体4に装着され、且つ照明用光源1を覆うランプカバー5とを備える。ランプカバー5は、ここでは開口型であり、照明用光源1から出射された光を所定方向(ここでは下方である。)に反射させる反射膜8を内面に有している。
器具本体4には、照明用光源1の口金30が取着(螺着)されるソケット6を備え、このソケット6を介して照明用光源1に給電される。
本変形例では、照明器具7に装着される照明用光源1の半導体発光素子22(発光部20)の配置位置が白熱電球のフィラメントの配置位置に近いため、照明用光源1における発光中心と、白熱電球における発光中心とが近いものとなる。
このため、白熱電球が装着されていた照明器具に照明用光源1を装着しても、ランプとしての発光中心の位置が近似しているため、被照射面に円環状の影が発生する等の問題が生じ難くなる。
なお、ここでの照明器具は、一例であり、例えば、開口型のランプカバー5を有さずに、閉塞型のランプカバーを有するものであっても良いし、照明用光源が横を向くような姿勢(ランプ軸が水平となるような姿勢)や傾斜する姿勢(ランプ軸が照明器具の中心軸に対して傾斜する姿勢)で装着・点灯されるような照明器具でもよい。
また、本変形例においては、照明装置2は、天井や壁に接触する状態で照明器具7が装着される直付タイプであったが、天井や壁に埋め込まれた状態で照明器具が装着される埋込タイプであっても良いし、照明器具の電気ケーブルにより天井から吊り下げられる吊下タイプ等であってもよい。
さらに、ここでは、照明器具は、装着される1つの照明用光源を点灯させているが、複数個(例えば、3個)の照明用光源が装着・点灯されるようなものであってもよい。
また、本変形例においては、第1の実施形態に係る照明用光源1が照明装置2に装着された場合を例に説明したが、これに限られず、上記各実施形態および各変形例に係るいずれの照明用光源が照明装置2に装着されるとしてもよい。
(変形例58)
変形例57に係る照明装置2においては、第1の実施形態に係る照明用光源1が照明器具7に装着された場合を例に説明したが、これに限られず、上記各実施形態および各変形例に係るいずれの照明用光源が照明器具7に装着された照明装置としてもよい。
以上、本発明に係る照明用光源および照明装置について、上記各実施形態および各変形例に基づいて図面を参照しながら説明した。なお、上記各実施形態に係る照明用光源の部分的な構成、および上記各変形例に係る構成を、適宜組み合わせて成る照明用光源であっても良い。また、各図面における部材の縮尺は実際のものとは異なる。また、本願において、数値範囲を示す際に用いる符号「〜」は、その両端の数値を含む。上記各実施形態および各変形例における説明に記載した材料、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。また、各図面における各部材の寸法および比は、一例として挙げたものであり、必ずしも実在の照明用光源の寸法および比と一致するとは限らない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、照明用光源の構成に適宜変更を加えることは可能である。
また、上記各実施形態および各変形例において述べたアンテナの指向性は、無指向性であることが望ましい。
本発明は、無線信号の送受信を行う照明一般に広く利用することができる。
1,100,200,300,400,500,600,700,900,1000,1100,1200,1300 照明用光源
2 照明装置
4 器具本体
5 ランプカバー
6 ソケット
7 照明器具
10,1110 グローブ
20,220,320,420,620,920,1120,1220 発光部
21,421,621,921,1121a,1121b,1121c,1221 実装基板
22,422,622,1122,1222 半導体発光素子
23,423 封止体
30 口金
40,140,240,340,440,540,1140b,1140c,1340 支持部材
50,150,250,450,550,1150,1250 基台
50a 大径部
50b 小径部
60,1160 ケース
61 大径部
62 小径部
71,72,74,75,76,77,78 リード線
80 回路ユニット
81 回路基板
81a 表面
81b 裏面
83 発振子
84 無線制御部用電源
85 清流回路
86 平滑コンデンサ
87 発光素子制御部
88 電子部品
89a,89b 入力端子
89c,89d 出力端子
89e,292,392 アンテナ端子
90,190,290,390,1390 アンテナ
91 アンテナ線

Claims (22)

  1. 透光性の部材から成る中空のグローブを備え、外部からの無線信号を受けて半導体発光素子を点灯制御する照明用光源であって、
    前記半導体発光素子が、前記グローブ内部において支持部材により支持されており、
    前記無線信号を受信するアンテナが、前記グローブ内に配されている
    ことを特徴とする照明用光源。
  2. 前記アンテナは、前記支持部材の外面に取着されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明用光源。
  3. 前記支持部材は、非導電性の部材から成り、
    前記アンテナは、前記支持部材内部に収容されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明用光源。
  4. 前記アンテナは、ヘリカルアンテナであって、少なくとも一部が前記支持部材の周囲に螺旋状に巻回されることにより取着されている
    ことを特徴とする請求項2に記載の照明用光源。
  5. 前記アンテナは、棒状の外観を有するアンテナであって、その全体が前記支持部材内部に収容されている
    ことを特徴とする請求項3に記載の照明用光源。
  6. 前記アンテナは、棒状の外観を有するアンテナであって、その一部は、前記支持部材の外面に固定されており、残りの部分は、前記前記支持部材の外側に突出している
    ことを特徴とする請求項2に記載の照明用光源。
  7. 前記半導体発光素子を発光させるための電力を外部から受電する口金を、さらに有し、
    前記グローブは、前記口金側に開口を有し、
    前記支持部材は、前記グローブの開口を塞ぐように設けられた基台から前記グローブ内部に延伸する方向に前記基台上に立設されており、
    前記半導体発光素子は、前記支持部材の延伸する方向の端部に取着されている
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の照明用光源。
  8. 前記半導体発光素子は、実装基板上に実装されている
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の照明用光源。
  9. 前記実装基板は、透光性を有する部材から成る
    ことを特徴とする請求項8に記載の照明用光源。
  10. 前記支持部材は、透光性を有する部材から成る
    ことを特徴とする請求項9に記載の照明用光源。
  11. 前記アンテナは、前記実装基板上の前記半導体発光素子が実装されている箇所を避けた位置に配置されている
    ことを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の照明用光源。
  12. 前記アンテナは、前記実装基板上にプリント配線の態様で形成されている
    ことを特徴とする請求項11に記載の照明用光源。
  13. 前記アンテナは、SMDである
    ことを特徴とする請求項11に記載の照明用光源。
  14. 前記実装基板は、複数組み合わされて多面体を構成し、
    前記半導体発光素子は、前記多面体の外面上に実装されている
    ことを特徴とする請求項8から13のいずれか1項に記載の照明用光源。
  15. 前記実装基板は、前記支持部材を兼ねる
    ことを特徴とする請求項8から14のいずれか1項に記載の照明用光源。
  16. 前記半導体発光素子が実装された前記実装基板は、前記基台上面の前記支持部材が設けられている領域以外の領域にさらに取着されている
    ことを特徴とする請求項8から15のいずれか1項に記載の照明用光源。
  17. 前記支持部材は、前記延伸する方向に2層以上の層構造を有し、
    前記層構造を構成する各層のうち、前記延伸する方向における最端層以外の層に、前記半導体発光素子がさらに取着されている
    ことを特徴とする請求項8から16のいずれか1項に記載の照明用光源。
  18. 前記グローブ内には、透光性を有し空気よりも高い熱伝導性を有する流体が封入されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の照明用光源。
  19. 前記透光性を有し空気よりも高い熱伝導性を有する流体は、気体である
    ことを特徴とする請求項18に記載の照明用光源。
  20. 前記透光性を有し空気よりも高い熱伝導性を有する流体は、ヘリウムガスである
    ことを特徴とする請求項18に記載の照明用光源。
  21. 前記基台は、前記グローブと一体的に形成されることにより、前記透光性を有し空気よりも高い熱伝導性を有する流体を前記グローブ内に密封している
    ことを特徴とする請求項18に記載の照明用光源。
  22. 請求項1から21のいずれか1項に記載の照明用光源を備える
    ことを特徴とする照明装置。
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