JPWO2013121481A1 - ランプ及び発光装置 - Google Patents

Abstract

ランプ（１００）は、ケース（７）と放熱板とで構成される基台と、基台に立設された支持部材（１１）と、支持部材上に透光性基板（２）と、透光性基板に実装された発光部（３）と、を備える。支持部材は、台座部（１３）と、台座部に立設された棒状の脚部（１５）と、脚部上に設けられ上面（１７ｃ）と上面に連なる側面（１７ａ、１７ｂ）を有した頭部（１７）とを含む。発光部上方からランプを平面視したとき、発光部が、支持部材の頭部の上面からはみ出した領域に位置する。また、支持部材の頭部の側面は、光反射性を有し、且つ、支持部材の頭部の上面との間でなす二面角が鈍角となるよう傾斜して形成されている。

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を光源とするランプ及び発光装置に関し、特に光取り出し効率を向上させる技術に関する。

近年、白熱電球に代替する電球形ランプとして、半導体発光素子の１つであるＬＥＤを光源として利用するランプ（以下、ＬＥＤランプと記載する。）が提案されている（特許文献１、２）。

また、ＬＥＤランプの構成の１つとして、基台と、基台に立設された支持部材と、支持部材に搭載された透光性基板と、透光性基板に実装され、且つ、ＬＥＤを含む発光部と、透明な材料で構成されたグローブ等とを備えた構成（非特許文献１（第１２頁）参照）が考案されている。

特開２００６−３１３７１７号公報 特開２０１０−００３５８０号公報

「ランプ総合カタログ ２０１０」発行：パナソニック株式会社 ライティング社他

ところで、一般にランプには、省エネルギーの観点より、ランプに供給する電力を増大させずに、光出力を向上させることが求められている。そのためには、一定の供給電力に対する光出力の効率である光取り出し効率を向上させればよい。

ランプの光取り出し効率を低下させている原因としては、発光部から基台の方向に向かう光の存在が考えられる。この発光部から基台の方向に向かう光は、基台が光反射性の小さい材料、例えば樹脂等や光反射性が略１００％ではない金属で構成されている場合に、基台で吸収されてしまう。これによって、光取り出し効率が低下することがある。

本発明は、光取り出し効率を向上させたランプを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明に係るランプは、基台と、前記基台に立設された棒状の脚部と当該脚部上に設けられ、上面と当該上面に連なる側面を有した頭部とを含む支持部材と、前記支持部材の頭部の前記上面に搭載された透光性基板と、前記透光性基板に実装された少なくとも１つの発光部と、を備えるランプであって、前記発光部上方からランプを平面視したとき、前記発光部の少なくとも一部が、前記支持部材の頭部の前記上面からはみ出した領域に位置し、前記支持部材の頭部の側面の少なくとも一部は、光反射性を有し、且つ、前記支持部材の頭部の前記上面との間でなす二面角が鈍角となるよう傾斜して形成されていることを特徴とする。

上記本発明に係るランプでは、支持部材の頭部の側面のうち傾斜しておらず垂直である部分よりも、支持部材の頭部の側面のうち傾斜している部分において、発光部から支持部材の頭部の側面に入射した光の入射角は小さくなる。その結果、支持部材の頭部の側面のうち傾斜している部分において、支持部材の頭部の側面に入射した光の反射角が小さくなり、基台の方向に向かう光の量を低減できる。

このように、本発明によれば、光取り出し効率を向上させたランプを提供できる。

実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００の構造を示す一部切り欠き斜視図である。 図１に示すＬＥＤランプ１００のＡ−Ａ’線矢視断面図である。 図１に示すＬＥＤランプ１００のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 （ａ）比較例に係るＬＥＤランプの光路を説明する模式図と、（ｂ）図１に示すＬＥＤランプの光路を説明する模式図である。 図１に示すＬＥＤランプ１００のシミュレーション結果を説明するための図であり、（ａ）傾斜角αを示す図と、（ｂ）傾斜角αが変化した時のモジュールの光束の表と、（ｃ）相対モジュール光束を示すグラフである。 図１に示すＬＥＤランプの支持部材の変形例の概略構成を示す斜視図であり、（ａ）平面視したとき頭部の上面と下面とが正方形状である変形例と、（ｂ）頭部の上面と下面とが円形状である変形例と、（ｃ）平面視したとき頭部の上面と下面とが長方形状である変形例と、（ｄ）平面視したとき頭部の上面と下面とが楕円形状である変形例である。 実施の形態２に係るＬＥＤランプ２００の構造を示す一部切り欠き図である。 図７に示すＬＥＤランプ２００のＡ−Ａ’線矢視断面図である。 図７に示すＬＥＤランプ２００のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 （ａ）比較例に係るＬＥＤランプの光路を説明する模式図と、（ｂ）図７に示すＬＥＤランプの光路を説明する模式図である。 変形例に係るＬＥＤランプ３００の構造を示す一部切り欠き図である。 図１１に示すＬＥＤランプ３００のＡ−Ａ’線矢視断面図である。 図１１に示すＬＥＤランプ３００のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 （ａ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示す斜視図と、（ｂ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＡ−Ａ’線矢視断面図と、（ｃ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 （ａ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示す斜視図と、（ｂ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＡ−Ａ’線矢視断面図と、（ｃ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 （ａ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示す斜視図と、（ｂ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＡ−Ａ’線矢視断面図と、（ｃ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 （ａ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示す斜視図と、（ｂ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＡ−Ａ’線矢視断面図と、（ｃ）図１に示すＬＥＤランプの透光性基板および支持部材の変形例の概略構成を示すＢ−Ｂ’線矢視断面図である。 変形例に係る発光装置８０１の概略図である。

＜＜実施の形態１＞＞
１．全体構成
本発明を実施するための実施の形態１を、図面を参照して詳細に説明する。

発明の実施の形態で使用している、材料、数値は好ましい例を例示しているだけであり、この形態に限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。また、他の実施の形態との組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。

さらに、ここでは、半導体発光素子としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を利用する形態について説明するが、半導体発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザーダイオード）であっても良く、有機発光素子であってもよい。なお、図１、図２を含む全ての図において各部材間の縮尺は必ずしも統一されていない。また、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。

図１は、実施の形態１に係るＬＥＤランプの構造を示す一部切り欠き斜視図である。図２は、図１に示すＬＥＤランプ１００のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図３は、図１に示すＬＥＤランプ１００のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。ここで、紙面上方がＬＥＤランプ１００の上方であって、紙面下方がＬＥＤランプ１００の下方であって、紙面左右方向がＬＥＤランプ１００の側方である。以降の図面でも、上方、下方、側方の定義は同様である。

ＬＥＤランプ１００は、ケース７および放熱板１９で構成される基台と、基台に立設された支持部材１１と、支持部材１１に搭載された透光性基板２と、透光性基板２に実装された発光部３と、支持部材１１、透光性基板２、および発光部３を収容するグローブ５と、グローブ５およびケース７と接続された口金９とを備える。以下、図１から３の各部分について説明する。
２．各部構成
＜透光性基板＞
透光性基板２は、例えば、ガラス、アルミナ、サファイア、樹脂等の透光性を有する材料により構成されている。よって、ＬＥＤ３ａから出射した光は、ＬＥＤランプ１００の上方へ出射されるだけでなく、透光性基板２を透過して下方へも出射する。

発光部３上方からランプを平面視したとき、透光性基板２の形状は長方形状である。また、透光性基板２には、２つの貫通孔が形成されている。透光性基板２の貫通孔は、回路ユニットからＬＥＤ３ａへ給電するためのリード線４ａ、４ｂを挿通させるためのものである。さらに、透光性基板２には、ＬＥＤ３ａを電気的に接続、例えば、直列接続や並列接続したり、回路ユニット（不図示）と接続したりするための配線パターンが形成されている。
＜発光部＞
発光部３は２つ存在し、発光部３の形状は長尺状である。発光部３は、透光性基板２上に互いに平行に配されている。発光部３は、透光性基板２における上面に実装された複数のＬＥＤ３ａと、ＬＥＤ３ａを被覆する封止体３ｂとで構成される。

ＬＥＤ３ａは複数実装されており、例えば、等間隔をおいて、透光性基板２の長手方向に沿って直線状に配置されている。ＬＥＤ３ａの個数、配列等は、ＬＥＤランプ１００に要求される輝度等により適宜決定される。なお、本実施の形態におけるＬＥＤ３ａは、青色光を発光色とするものが用いられている。

封止体３ｂは、ＬＥＤ３ａへの空気、水分の侵入を防止する機能、およびＬＥＤ３ａから出射された光の波長を変換する波長変換機能を有している。例えば、封止体３ｂは、１列分のＬＥＤ３ａを被覆している。封止体３ｂは、例えば、シリコーン樹脂のような透光性材料で構成され、青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子が混入されている。これにより、ＬＥＤ３ａ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３から発せられることとなる。

なお、リード線４ａ、４ｂの一端が、半田４ｃにより配線パターンの給電端子と接続されることにより、リード線４ａ、４ｂと発光部３とは接続される。ＬＥＤランプ１００では、ＬＥＤ３ａから出射された光が透光性基板２を透過することにより、透光性基板２の下方へも光を出射させることとしている。そのため、配線パターンも例えばＩＴＯ等の透光性の材料で構成すれば、透光性基板２の下方への出射光が遮られることを抑制できる。
＜グローブ＞
グローブ５は、白熱電球のバルブと同じような構成であり、例えば、Ａタイプである。グローブ５は、中空の球状をした球状部５ａと、筒状をした筒状部５ｂとを有している。筒状部５ｂにおける球状部５ａと反対側の端部（グローブ５における下方側の端部）には開口が存在する。グローブ５は、例えば、ガラス材料のような透光性材料により構成される。グローブ５に用いる透光性材料として、ガラス材料の他に、樹脂材料等を用いてもよい。
＜基台＞
本実施の形態では、上述したように、基台はケース７と放熱板１９とで構成される。基台は、支持部材１１を支える台としての機能を有すればよく、この構成に限らず、一つの部材で構成されてもよい。その形状には、例えば円盤状や直方体等がある。
＜ケース＞
ケース７は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）のような樹脂材料により構成されている。ケース７は、内部に回路ユニット（不図示）を収容している。リード線４ａ、４ｂの他端は、台座部１３の貫通孔を介して回路ユニットに接続されている。なお、回路ユニットは、口金９を介して受電した商業電力を、ＬＥＤ３ａ点灯用電力に変換する。回路ユニットは、回路基板と、回路基板に実装された各種の電子部品とから構成されている。

また、ケース７は、内部に収容する回路ユニットが点灯時に発生する熱を外部に放出する機能を有する。ケース７による放熱は、ケース７から外気への熱伝導、外気による対流、輻射により行われる。
＜放熱板＞
放熱板１９は、円盤から張り出し部１９ａが垂下した形状となっている。放熱板１９の円盤状部分の中央には、１つの貫通孔が形成されている。支持部材１１と放熱板１９と仕切り板２３とは、貫通孔に配されたねじ２１によって固定されている。

上述のように、グローブ５の筒状部５ｂにおける球状部５ａと反対側の端部（グローブ５における下方側の端部）には開口が存在し、この開口は後述する放熱板１９により塞がれている。放熱板１９により閉塞されたグローブ５内には、気体、例えば空気が封入されている。放熱板１９は放熱部材としての機能を有しているため、放熱板１９を構成する材料としては、熱伝導性の高い材料が望ましく、具体的には、金属、樹脂等である。

なお、グローブ５と放熱板１９とケース７とは、接着剤８で固着されている。接着剤８としては、例えば、樹脂等の有機系接着剤や無機系接着剤を用いることができる
＜口金＞
口金９は、ケース７におけるグローブ５と反対側の開口端部に被着されている。ケース７におけるグローブ５と反対側の開口端部の外周は雄ネジとなっており、これが口金９内にねじ込まれることにより、口金９とケース７とが結合される。

口金９は、照明器具のソケットから電力を受ける機能を有する。口金９の種類は、特に限定するものではないが、例えば、エジソンタイプが使用される。口金９は、筒状であって周壁がネジ状をしたシェル部９ａと、シェル部９ａに絶縁材料を介して装着されたアイレット部９ｂとからなる。シェル部９ａはリード線４ａを介して、アイレット部９ｂはリード線４ｂを介して、それぞれ回路ユニットと接続されている。

本実施の形態では、グローブ５内における発光部３の位置を、白熱電球のフィラメント位置に対応させている。発光部３は、グローブ５が白熱電球に対応したＡタイプの場合、球状部５ａの中心位置に配されている。この位置は、グローブ５を基準とすると、球状部５ａの中心位置となる。また、この位置は、口金９の先端（アイレット部９ｂの端）からの距離が、白熱電球における口金の先端からフィラメントまでの距離と略等しいような位置である。
＜支持部材＞
支持部材１１は、台座部１３と、台座部１３から延設された棒状の脚部１５と、脚部１５上に設けられた頭部１７とを含む。また、支持部材１１は、放熱板１９からグローブ５内の中央部分に向かって延びている。

支持部材１１は、透光性基板２の支持具としての機能と、ＬＥＤランプ１００の発光時には放熱部材としての機能とを有する。発光部３で発生した熱は、透光性基板２および支持部材１１を介して、放熱板１９へ伝導する。放熱板１９伝導した熱はグローブ５へ蓄えられ、グローブ５からＬＥＤランプ１００の外部へ放出される。そのため、支持部材１１を構成する材料としては、熱伝導性の良好な材料が望ましく、具体的には、金属、樹脂等である。支持部材１１を、例えばアルミニウムで構成すると、ＬＥＤランプ１００の軽量化を図ることができる。

なお、本実施の形態では、発光部３の全部が、支持部材１１の頭部１７の上面１７ｃからはみ出した領域に位置している。
（支持部材の台座部）
台座部１３は、テーパー状の円筒形状である上部と、円筒状の下部とからなる。また、台座部１３には、リード線４ａ、４ｂを挿通するための貫通孔が形成されている。
（支持部材の脚部）
支持部材１１の脚部１５の下端部は、台座部１３から延設されている。また、支持部材１１の脚部１５は、ＬＥＤ３ａから出射されて透光性基板２を透過してきた出射した光を遮ることを抑制するため、細長い棒状となっている。
（支持部材の頭部）
支持部材１１の頭部１７は、上面１７ｃと、上面１７ｃに連なる側面と、底面１７ｄとを有する直方体である。本実施の形態では、向かい合う２つの側面が透光性基板２のＬＥＤ３ａ搭載面に対して傾斜しており、残りの２つの側面が透光性基板２のＬＥＤ３ａ搭載面に対して垂直である。

具体的には、頭部１７の側面の一部である傾斜面１７ａは、透光性基板２のＬＥＤ３ａ搭載面に対して傾斜している。支持部材１１の頭部１７の上面１７ｃと、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａとの間でなす二面角は、鈍角である。また、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａは、発光部３の長尺方向に平行である。

支持部材１１の頭部１７が金属で形成されている場合は、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａは光反射面となる。本実施の形態では、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａの表面に鏡面加工を施すことで、さらに光反射性を向上させている。一方、支持部材１１の頭部１７の内部が、例えば樹脂等で形成されている場合には、傾斜面１７ａの表面に、例えば金属膜等からなる反射膜を形成すればよい。

一方、側面１７ｂは、透光性基板２のＬＥＤ３ａ搭載面に対して傾斜しておらず、垂直である。支持部材１１の頭部１７の上面１７ｃと、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａとの間でなす角度は、直角である。

支持部材１１の頭部１７の上面１７ｃには、透光性基板２が搭載されている。より具体的には、封止体３ｂの全部が、透光性基板における支持部材１１の頭部１７との接合部分以外に接着剤により固定されている。そのため、発光部３の少なくとも一部が、透光性基板２における支持部材１１の頭部１７との接合部分以外に配されている。
＜仕切り板＞
仕切り板２３は、中央に貫通孔を有する円盤状であり、円盤から張り出し部２３ａが垂れ下がったような形状となっている。また、仕切り板２３の上面は、放熱板１９の下面に沿って接着剤で固定されている。仕切り板２３は、ケース７に収容された回路ユニットに発光部３からの熱を伝えにくいように形成されている。そのため、仕切り板２３を構成する材料としては、熱伝導性の低い材料が望ましく、具体的には、樹脂等である。
３．光取り出し効率
＜全体＞
本実施の形態に係るＬＥＤランプ１００では、グローブ５内であって、白熱電球の光源位置に対応した位置、例えば略同じ位置に発光部３を設けている。これにより、ＬＥＤランプ１００を従来の白熱電球用の反射鏡つきの照明器具に装着しても、反射鏡の焦点位置に発光部３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。
＜支持部材の頭部の側面が傾斜していることによる、光取り出し効率の向上＞
図４（ａ）は比較例に係るＬＥＤランプの光路を説明する模式図であり、図４（ｂ）は図１に示すＬＥＤランプ１００の光路を説明する模式図である。図４（ａ）（ｂ）ともに、支持部材の頭部の形状以外は同一であり、透光性基板の同じ箇所から同じ角度で光が出射する場合の光路を説明している。

図４（ａ）では、支持部材９１１の頭部９１７の側面９１７ａは、透光性基板９０２の発光部の搭載面に対して傾斜しておらず、垂直である。この場合、出射された光は、側面９１７ａに入射角Θ１で入射する。その後、側面９１７ａで反射した光は、ランプの基台の方向へと進む。これは、発光部から側面９１７ａへの入射角が大きいため、側面９１７ａの反射角が大きくなるためである。

基台が光反射性の小さいケースおよび放熱板からなる場合、ケースおよび放熱板に側面９１７ａで反射された光が入射すると、光が吸収されてしまう。一方、基台が光反射性の小さいケースおよび光反射性の大きい放熱板からなる場合であっても、ケースに側面９１７ａで反射された光が入射すると、光が吸収されてしまう。このように、ランプ１００の基台の方向へと進む光により、ランプ１００の光取り出し効率が低下してしまう。

一方、図４（ｂ）では、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａが、透光性基板２の上面に対して傾斜している。この場合、出射された光は、入射角Θ２で傾斜面１７ａに入射する。その後、傾斜面１７ａで反射した光は、ランプ１００の側方へと進む。これは、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａが傾斜していると、図４（ａ）のように支持部材の頭部の側面が傾斜していない場合と比べ、発光部３から支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａへの光の入射角が小さくなるためである。その結果、傾斜面１７ａに入射した光の反射角が小さくなり、傾斜面１７ａで反射した光が基台の方向へ向かうことを低減できる。
＜支持部材の頭部の傾斜角のシミュレーション＞
図５は、図１に示すＬＥＤランプ１００のシミュレーション結果を説明するための図である。図５（ａ）はシミュレーションで変化させた支持部材１１の頭部１７の上面１７ｃと、支持部材１１の頭部１７の傾斜面１７ａとの間でなす角度α（以下、「傾斜角α」と呼ぶ）を示す図であり、図５（ｂ）は傾斜角αを９０°、１０５°、１２０°としたときのモジュール光束の表であり、図５（ｃ）は傾斜角αが９０°のときのモジュール光束を１．０００としたときの相対モジュール光束を示すグラフである。当該シミュレーションは、グローブを除くランプを３Ｄで想定して行った。なお、光源は透光性基板２の全部とした。

図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、傾斜角αを１０５°および１２０°とすると、相対モジュール光束がそれぞれ１．００５、１．００７と大きくなる。これにより、支持部材１１の頭部１７の側面が傾斜していると、光取り出し効率が向上できることがわかった。

以上説明したように、この構成では、光取り出し効率を向上させたランプ１００を提供できる。
４．支持部材の変形例
支持部材は、本実施の形態に係るランプに示したものに限らず、異なる構造であってもよい。

図６は、図１に示すＬＥＤランプ１００の支持部材の変形例の概略構成を示す斜視図である。

図６（ａ）に示すように、支持部材１１が、脚部１５と、上面１７ｃおよび底面１７ｄが正方形状であって４つの側面のうち全部が傾斜面１７ａである頭部１７とを含んでもよい。この構成は、透光性基板２を支持部材１１の長手方向に沿って平面視したときに正方形状である場合に採用できる。また、頭部１７の傾斜面１７ａで、実施の形態１よりも多くの光について基台の方向へ向かうことを低減できるので、さらに光の取り出し効率を向上できる。

図６（ｂ）に示すように、支持部材１１が、脚部１５と、上面１７ｃおよび底面１７ｄが円形状であって側面の全部が傾斜面１７ａである頭部１７とを含んでもよい。この構成でも、図６（ａ）の場合と同様に、頭部１７の傾斜面１７ａで、実施の形態１よりも多くの光について基台の方向へ向かうことを低減できるので、さらに光の取り出し効率を向上できる。

図６（ｃ）に示すように、支持部材１１が、脚部１５と、上面１７ｃおよび底面１７ｄが長方形状であって４つの側面のうち全部が傾斜面１７ａである頭部１７とを含んでもよい。この構成は、透光性基板２を支持部材１１の長手方向に沿って平面視したときに長方形状である場合に採用できる。

図６（ｄ）に示すように、支持部材１１が、脚部１５と上面１７ｃおよび底面１７ｄが楕円形状であって側面の全部が傾斜面１７ａである頭部１７とを含んでもよい。この構成は、透光性基板２を支持部材１１の長手方向に沿って平面視したときに楕円形状である場合に採用できる。この構成でも、図６（ａ）の場合と同様に、頭部１７の傾斜面１７ａで、実施の形態１よりも多くの光について基台の方向へ向かうことを低減できるので、さらに光の取り出し効率を向上できる。
＜＜実施の形態２＞＞
図７は、実施の形態１に係るＬＥＤランプの構造を示す一部切り欠き斜視図である。図８は、図７に示すＬＥＤランプ２００のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図９は、図７に示すＬＥＤランプ２００のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。図７から９を用いてランプ２００を説明する。なお、図７から９において、実施の形態１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本実施の形態におけるＬＥＤランプ２００において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００と相違する点は、台座部の構成である。
１．構成
台座部２１３は、例えば、アルミニウムのような金属で構成され、台座部２１３の側面の表面は、鏡面加工が施され光反射性を有する。なお、台座部２１３は、金属以外にも樹脂等で構成でき、その場合も、台座部２１３の側面の表面を、例えば、鏡面加工を施した面としたり、金属膜等からなる反射膜としたりすればよい。

また、台座部２１３の側面の全部は、透光性基板２の発光部３が搭載された面に対して傾斜している傾斜面２１３ａである。より具体的には、台座部２１３の傾斜面２１３ａは、支持部材２１１の頭部２１７の上面２１７ｃと支持部材１１の台座部２１３のうち傾斜している傾斜面２１３ａとの間でなす二面角が鈍角であるよう、傾斜している。なお、台座部２１３は、実施の形態１に係る台座部１３よりも上方から形成されている。
２．効果
図１０（ａ）は実施の形態１に係るＬＥＤランプの光路を説明する模式図であり、図１０（ｂ）は図７に示すＬＥＤランプの光路を説明する模式図である。図１０（ａ）（ｂ）ともに、台座部の形状以外は同一であり、透光性基板の同じ箇所から同じ角度で光が出射する場合の光路を説明している。

図１０（ａ）に示すように、台座部１３が大きなテーパー状でない場合には、光は台座部１３の側面１３ａに入射せず、そのまま支持部材１１の脚部１５に入射する。その後、脚部１５で反射した光は、ランプの基台の方向へと進む。上述したように、ランプの基台の方向へと光が進むとき、ランプの上方や側方へ光が進むときよりも、光取り出し効率は低下する。

一方、図１０（ｂ）に示すように、台座部２１３が大きなテーパー状である場合には、光は台座部２１３の傾斜面２１３ａに入射する。その後、台座部２１３の傾斜面２１３ａで反射した光は、ランプの側方へと進む。ランプの側方へと光が進むとき、ランプの基台の方向へ光が進むときよりも、光取り出し効率は向上する。

以上説明したように、この構成では、ランプ１００よりもさらに光取り出し効率を向上させたランプ２００を提供できる。
＜＜変形例＞＞
以上、本発明の構成を上記実施の形態等に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態等に限られない。例えば、以下のような変形例等を挙げることができる。
＜変形例１＞
図１１は、実施の形態１の変形例１に係るＬＥＤランプの構造を示す一部切り欠き斜視図である。図１２は、図１１に示すＬＥＤランプ３００のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図１３は、図１１に示すＬＥＤランプ３００のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。図１１から１３を用いてランプ３００を説明する。なお、図１１から図１３において、実施の形態１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本変形例におけるＬＥＤランプ３００において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００と相違する点は、透光性基板、発光部、および支持部材の構成である。
１．構成
ＬＥＤランプ３００は、円盤状の透光性基板３０２を備える。また、封止体３０３ｂ（発光部３０３）は、実施の形態１における直列状の封止体３ｂと異なり、湾曲した列状である。支持部材３１１は、台座部３１３と、脚部３１５と、上面および下面が円形状であって側面の全部が傾斜面３１７ａである頭部３１７とから構成されている。
２．効果
この構成では、円盤状の透光性基板３０２を用いても、頭部３１７の傾斜面３１７ａで、発光部３０３から出射される光を反射させる。そのため、ランプ３００の光の取り出し効率を向上できる。
＜変形例２＞
図１４（ａ）は、実施の形態１の変形例２に係るＬＥＤランプにおける支持部材の構造を示す斜視図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）に示すＬＥＤランプ４００の支持部材のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図１４（ｃ）は、図１４（ａ）に示すＬＥＤランプ４００の支持部材のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。なお、図１４（ａ）から図１４（ｃ）において、実施の形態１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本変形例におけるＬＥＤランプ４００において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００と相違する点は、支持部材の頭部の傾斜面の構成である。
１．構成
ＬＥＤランプ４００において、支持部材４１１は、ＬＥＤランプ１００における支持部材１１と同じく、脚部４１３と頭部４１７とを含む。支持部材４１１の頭部４１７の側面のうち、２つの側面は傾斜面４１７ａであり、残りの側面は傾斜していない側面４１７ｂである。頭部４１７の傾斜面４１７ａは、透光性基板２の発光部３が搭載された面に対して傾斜している。傾斜面４１７ａは、発光部３の列に平行な側面である。ここで、ＬＥＤランプ４００において、頭部４１７の傾斜面４１７ａの表面粗さは、頭部４１７の傾斜していない面４１７ｂの表面粗さよりも大きい。
２．効果
この構成でも、頭部４１７の傾斜面４１７ａの表面粗さが大きいため、発光部３から入射した光の拡散性が向上し、ランプ４００の配光特性が向上する。
＜変形例３＞
図１５（ａ）は、実施の形態１の変形例３に係るＬＥＤランプにおける支持部材の構造を示す斜視図である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示すＬＥＤランプ５００の支持部材のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示すＬＥＤランプ５００の支持部材のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。なお、図１５（ａ）から図１５（ｃ）において、実施の形態１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本変形例におけるＬＥＤランプ５００において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００と相違する点は、透光性基板および支持部材の構成と、透光性基板および支持部材の固定方法である。
１．構成
ＬＥＤランプ５００において、透光性基板５０２の略中央には貫通孔が形成されている。また、支持部材５１１の頭部５１７には、凸部５１７ｅが形成されている。支持部材５１１の頭部５１７の上面５１７ｃと透光性基板５０２との結合には、係合構造を利用している。すなわち、透光性基板５０２の貫通孔の形状と凸部５１７ｅの形状とは互いに対応しており、支持部材５１１の凸部５１７ｅが透光性基板５０２の貫通孔に挿入（嵌合）された状態で、凸部５１７ｅと透光性基板５０２の貫通孔との間に接着剤を充填することで、支持部材５１１と透光性基板５０２とが結合される。
２．効果
この構成では、透光性基板５０２に形成された貫通孔と、支持部材５１１の頭部５１７に形成された凸部５１７ｅとを用いて、支持部材５１１と透光性基板５０２とを固定している。そのため、支持部材５１１と透光性基板５０２とを接着剤のみで固定するよりも、安定的に支持することができる。
＜変形例４＞
図１６（ａ）は、実施の形態１の変形例４に係るＬＥＤランプにおける支持部材の構造を示す斜視図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示すＬＥＤランプ６００の支持部材のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図１６（ｃ）は、図１６（ａ）に示すＬＥＤランプ６００の支持部材のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。なお、図１６（ａ）から図１６（ｃ）において、実施の形態１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本変形例におけるＬＥＤランプ６００において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００と相違する点は、透光性基板および支持部材の構成と、透光性基板および支持部材の固定方法である。
１．構成
ＬＥＤランプ６００において、透光性基板６０２の中央を除く領域には貫通孔が形成されている。また、支持部材６１１の頭部６１７には、凸部６１７ｅが形成されている。支持部材６１１の頭部６１７の上面６１７ｃと透光性基板６０２との結合は、ランプ５００と同様の係合構造を利用している。
２．効果
この構成では、透光性基板５０２の貫通孔は、透光性基板６０２の中央を除く領域に形成されている。そのため、透光性基板６０２に配置される、例えばツェナーダイオードや配線等の素子を、透光性基板６０２の中央に配置できる。これにより、透光性基板６０２の設計の自由度を向上でき、例えば、透光性基板６０２を小型化したり、ＬＥＤ６０３ａを多く配置したりすることができる。
＜変形例５＞
図１７（ａ）は、実施の形態１の変形例５に係るＬＥＤランプにおける支持部材の構造を示す斜視図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示すＬＥＤランプ７００の支持部材のＡ−Ａ’線矢視断面図である。図１７（ｃ）は、図１７（ａ）に示すＬＥＤランプ７００の支持部材のＢ−Ｂ’線矢視断面図である。なお、図１７（ａ）から図１７（ｃ）において、実施の形態１と同様の構成には同じ符号を付し、説明を省略する。

本変形例におけるＬＥＤランプ７００において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００と相違する点は、透光性基板および支持部材の構成である。
１．構成
ＬＥＤランプ７００において、透光性基板７０２には凹部７０２ｂが形成されている。透光性基板７０２の凹部７０２ｂの形状と支持部材７１１の頭部７１７の上部の形状とは互いに対応している。支持部材７１１と透光性基板７０２との結合は、支持部材７１１の頭部７１７の上部が透光性基板７０２の凹部７０２ｂに挿入（嵌合）された状態で、支持部材７１１の頭部７１７の上部と透光性基板７０２の凹部７０２ｂとの間に接着剤を充填することでなされる。
２．効果
この構成では、支持部材７１１と透光性基板７０２との接合面積が大きいため、発光部３で発生した熱をより放熱することができる。具体的には、発光部３で発生した熱を支持部材７１１にさらに放熱することができる。
＜その他の変形例＞
（１）透光性基板および発光部
（１−１）透光性基板
上記の実施の形態等では、ＬＥＤを実装する透光性を有する基板を透光性基板とし、透光性基板の片面のみにＬＥＤが実装されていることとしたが、本発明はこれに限られない。例えば、透光性基板を非透光性基板とし、透光性基板の両面にＬＥＤを実装することとしても、ＬＥＤからの光を下方側へ出射させることが可能である。

また、上記の実施の形態等では、平面視形状が矩形状あるいは円形状をした透光性基板を例にして説明したが、透光性基板の平面視形状は特に限定するものではない。

さらに、各実施の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よいし、ブロック状のものを利用してもよい。

なお、本明細書での透光性基板は、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よい。
（１−２）発光部
上記の実施の形態等では、ＬＥＤとしてＬＥＤ素子を利用した場合について説明したが、これに限られない。例えば、表面実装タイプや砲弾タイプのＬＥＤを利用してもよい。

また、上記の実施の形態等では、発光素子としてＬＥＤを利用する形態について説明したが、発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）やＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子、有機および無機を含む。）等であってもよい。また、ＬＥＤを含めて、これらを組合せて使用してもよい。

上記の実施の形態等では、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よい。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よい。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。
（１−３）封止体
上記の実施の形態では、封止体は、透光性基板上に実装された複数のＬＥＤを被覆していたが、本発明はこれに限られない。例えば、１つのＬＥＤを１つの封止体で被覆してもよいし、全てのＬＥＤを１つの封止体で被覆することとしてもよい。

また、上記の実施の形態および変形例では、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、ＬＥＤ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よい。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、ＬＥＤ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、ＬＥＤ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低減することができる。

また、上記実施の形態等では、２列の発光部を実装した透光性基板を示したが、これに限らず、１つの発光部を実装した透光性基板であってもよい。
（２）グローブ
上記実施の形態等では、Ａタイプのグローブを利用する例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、Ｒ，Ｂ，Ｇタイプのグローブ、または白熱電球のバルブ形状や電球形蛍光ＬＥＤランプのグローブ形状と全く異なる形状であってもよい。

また、グローブは、内部が見えるように透明であってもよいし、内部が見えないように半透明であってもよい。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。
（３）ケース
上記の実施の形態では、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。
（４）口金
上記の実施の形態等では、口金の形状について、エジソンタイプの口金を利用したが、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。）を利用してもよい。

また、口金は、シェル部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よい。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つ以上組合せてもよい。
（５）台座部
台座部の形状に関して、上記の実施の形態等で説明したもの以外の形状であってもよい。例えば、直方体、立方体等の多面体が考えられる。
（６）回路ユニット
上記の実施の形態等では、回路ユニットは発光部に電力を供給する機能のみを有したが、回路ユニットに、無線信号等に基づきＬＥＤを点灯制御させるための回路が形成されていることとしてもよい。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。
（７）支持部材
上記の実施の形態等では、支持部材の脚部が円柱状、すなわちランプ軸に垂直な断面の形状が円状であったが、本発明はこれに限られない。例えば、三角形、または四角形以上の多角形等であってもよい。
（８）照明器具への装着
上記の実施の形態で説明したＬＥＤランプは、さまざまな発光装置に適用できる。ここでは、一例として、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１００を照明器具（ダウンライトタイプである。）に装着する場合について説明する。

図１８は、発光装置の概略図である。

発光装置８０１は、例えば、図１８に示すように、天井８０２に装着されて使用される。また、発光装置８０１は、ＬＥＤランプ（例えば、第１の実施形態で説明したＬＥＤランプ１００である。）と、ＬＥＤランプ１００を装着して点灯・消灯をさせる照明器具８０３とを備える。

照明器具８０３は、例えば、天井８０２に取着される器具本体８０５と、器具本体８０５に装着され且つＬＥＤランプ１００を覆うカバー８０７とを備える。カバー８０７は、ここでは開口型であり、ＬＥＤランプ１００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８１１を内面に有している。

器具本体８０５には、ＬＥＤランプ１００の口金９が取着されるソケット８０９が備えられ、このソケット８０９を介してＬＥＤランプ１００に電力が供給される。

ここで、照明器具８０３に装着される透光性基板２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、ＬＥＤランプ１００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ＬＥＤランプ１００を装着しても、ランプとしての発光中心の位置が似ているため、被照射面に円環状の影が発生する等の問題を抑制できる。

また、本実施の形態では、発光部３をグローブ５内に格納し、グローブ５を白熱電球と同等な大きさにしているため、ＬＥＤランプ１００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ＬＥＤランプ１００の装着適合率を略１００［％］にすることができる。

なお、ここでの照明器具は、一例であり、例えば、開口型のカバー８０７を有さずに、閉塞型のカバーを有するものであってもよいし、ＬＥＤランプが横を向くような姿勢（ランプの中心軸が水平となるような姿勢）や傾斜する姿勢（ランプの中心軸が照明器具の中心軸に対して傾斜する姿勢）で点灯させるような照明器具でもよい。

また、発光装置は、天井や壁に接触する状態で照明器具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よいし、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ＬＥＤランプを点灯させているが、複数、例えば、３個のＬＥＤランプが装着されるようにものであってもよい。

なお、上述した変形例に係るＬＥＤランプを、本実施形態にかかる発光装置のＬＥＤランプとして用いることも可能である。
（９）その他
上記の実施の形態等では、台座部と支持部材とを一体で形成したが、本発明はこれに限られない。例えば、台座部と支持部材とを別個に形成し、嵌合構造、係合構造等を利用して固定することも可能である。

本発明に係るランプは、例えば、白熱電球に代替する電球形ＬＥＤランプとして好適に利用可能である。

２ 透光性基板
３ 発光部
３ａ ＬＥＤ
３ｂ 封止体
１１ 支持部材
１３ 台座部
１５ 脚部
１７ 頭部
１００ ランプ

Claims (9)

1. 基台と、
   前記基台に立設された棒状の脚部と当該脚部上に設けられ、上面と当該上面に連なる側面を有した頭部とを含む支持部材と、
   前記支持部材の頭部の前記上面に搭載された透光性基板と、
   前記透光性基板に実装された少なくとも１つの発光部と、
   を備えるランプであって、
   前記発光部上方からランプを平面視したとき、前記発光部の少なくとも一部が、前記支持部材の頭部の前記上面からはみ出した領域に位置し、
   前記支持部材の頭部の側面の少なくとも一部は、光反射性を有し、且つ、前記支持部材の頭部の前記上面との間でなす二面角が鈍角となるよう傾斜して形成されている、
   ことを特徴とするランプ。
2. 前記発光部は複数個存在し、且つ、各発光部の形状は長尺状であり、
   前記各発光部は、前記透光性基板上に、互いに平行に配され、
   前記支持部材の頭部の側面は、４つの面で構成され
   前記支持部材の頭部の側面のうち傾斜している部分は、前記頭部の側面の４つの面のうち、向かい合う２つの面であり、
   前記頭部の傾斜している２つの面は、前記発光部の長尺方向に平行である
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
3. 前記支持部材の頭部の側面のうち傾斜している部分の表面粗さは、前記支持部材の頭部の側面のうち傾斜していない部分または前記支持部材の頭部の上面および底面の表面粗さよりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
4. 前記支持部材は、前記脚部と前記基台との間に台座部を含み、
   前記台座部の側面の少なくとも一部は、光反射性を有し、且つ、前記支持部材の頭部の前記上面との間でなす二面角が鈍角となるよう傾斜して形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
5. 前記透光性基板は円盤状であり、
   前記支持部材の頭部は円錐台形状である
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
6. 前記透光性基板は凹部を有し、
   前記支持部材の頭部の少なくとも上部は、前記透光性基板の凹部に嵌め込まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
7. 前記透光性基板の前記支持部材の頭部に搭載される面に凹部が設けられ、
   前記支持部材の頭部の前記上面には凸部が設けられ、
   前記支持部材の頭部の凸部は、前記透光性基板の凹部に嵌め込まれている
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
8. 前記透光性基板の中央には、素子あるいは配線が設けられ、
   前記透光性基板の凹部は、当該透光性基板の中央を除く領域に形成されている
   ことを特徴とする請求項７に記載のランプ。
9. 請求項１に記載のランプを備えた発光装置。

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