JPWO2013186977A1 - 光源装置および照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構成で製造も容易であり、拡散光が十分に均一で高い配光特性を得る。【解決手段】基板２と、基板２上の中央部分を横切るように、両側面が外側を向くように垂直に立設された板状の第１反射体３と、基板２上に、第１反射体３を囲むように配設された複数の発光素子としての複数のＬＥＤチップ４とを備え、第１反射体３は少なくとも両側面が光反射機能を有している。これによって、簡単な構成で製造も容易であり、拡散光が十分に均一で高い配光特性を得る。

Description

本発明は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：発光ダイオード）などの発光装置を用いて配光特性を高めた高配光な光源装置およびこれを用いたＬＥＤ電球などの照明装置に関する。
近年、省エネルギーの観点から、ＬＥＤを用いた光源装置を備える照明器具（例えば、ＬＥＤ電球）が用いられてきている。ところが、ＬＥＤを用いた光源装置は、その構造や出射光の指向性などに起因して、配光角が小さいという問題がある。そこで、配光特性を向上させるための構成を備える様々な発光装置およびこれを用いた照明装置が提案されている。
例えば特許文献１には、基板の軸に直角方向にも強い光を放射させることができ、照射範囲（配光領域）を広くすることができることが開示されている。
図８は、特許文献１に開示されている従来の照明装置に用いられる反射体の要部拡大斜視図である。
図８に示すように、従来の照明装置の反射体１００には、複数のＬＥＤ光源１０１と、複数のＬＥＤ光源１０１が周状に設けられる光源取り付け面を有する放熱部と、複数のＬＥＤ光源１０１に囲まれ、ＬＥＤ光源１０１の発光面中央部から光出射方向に突出した円柱状の突出部１０２と、ＬＥＤ光源１０１の位置および形状に対応した光取り出し窓１０３が設けられた反射面１０４とが設けられている。
複数のＬＥＤ光源１０１の発光面から光出射方向に突出した突出部１０２で反射させることにより、光出射方向と異なる方向にも光を出射させることができる。このため、中央に突出部１０２を持つ反射体１００を備えるという簡単な構成により、ＬＥＤ電球の配光を広げることが可能となっている。
図９は、特許文献２に開示されている従来の発光装置における要部断面図である。
図９に示すように、従来の発光装置２００は、金属部２０１の上の配線基板２０２の中央部から貫通して突出した多角形状の柱状体２０４と、柱状体２０４を囲んで設けられ、複数の発光素子としての複数のＬＥＤチップ２０３を備えた光源部と、柱状体２０４および複数のＬＥＤチップ２０３を囲んで設けられ、柱状体２０４の側面に配置された複数のＬＥＤチップ２０３が発光する光の少なくとも一部を吸収して波長変換した光を発する光変換部材２０５とを有している。
従来の発光装置２００は、光学素子を用いて配光制御性を確保しつつ、被照射面での光の照度むらを低減することができる。
図１０は、特許文献３に開示されている従来の標識灯の側面図である。
図１０に示すように、従来の標識灯３００は、基体３０１と、この基体３０１上に立設し、光軸を取り巻くように配光が大きな領域を有している発光ダイオード素子３０２と、発光ダイオード素子３０２の光軸上の光を遮ることなく直進させると共に、光軸の周辺部の放射光をほぼ直交方向に反射させる制光部材３０３と、これらの基体３０１、発光ダイオード素子３０２および制光部材３０３を収容した透光性グローブ３０４とを具備している。複数の発光ダイオード素子３０２を用いることなく、視認し易い所望の配光が容易に得られる。
特開２０１１−１５９６３７号公報 特開２０１１−６６３０７号公報 特開２００４−３００７９７号公報
しかし、特許文献１に開示されている従来の照明装置の反射体１００の周りに個別に複数のＬＥＤ光源１０１を形成し、反射体１００の突出部１０２により光を水平方向に拡散させていた。ＬＥＤ光源１０１が凹部の光取り出し窓１０３内に個別に複数個載置されており、ＬＥＤ光源１０１から独立して光が照射されて、十分に光が混色しないまま反射体１００の突出部１０２に当たりグローブ方向に反射する。このためグローブから出てきた拡散光は十分に均一とは言い難い。
特許文献２に開示されている従来の発光装置２００では、配線基板２０２の中央部から貫通して突出した多角形柱状の側面に複数のＬＥＤチップ２０３が載置し、その外側に更に光変換部材２０５が設けられているため、発光装置２００の製造方法が複雑で困難である。
特許文献３に開示されている従来の標識灯３００では、発光装置としての発光ダイオード素子３０２と離れたところに、発光ダイオード素子３０２の光軸上の光を遮ることなく直進させると共に、光軸の周辺部の放射光をほぼ直交方向に反射させるようにして光の進行方向を制御する制光部材３０３を配置するため、発光ダイオード素子３０２とその制光部材３０３の光軸合わせが困難である。
したがって、より簡単な構成で従来の白熱電球並みの配光特性を実現することが望まれている。
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、簡単な構成で製造も容易であり、拡散光が十分に均一で高い配光特性を得ることができる光源装置および、この光源装置を用いたＬＥＤ電球などの照明装置を提供することを目的とする。
本発明の光源装置は、基板上または該基板上方に垂直に立設された反射体と、該反射体を囲むように該基板上に配設された複数の発光素子とを備え、該反射体は少なくとも両側面が光反射機能を有しているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明の光源装置における複数の発光素子は、前記基板上に直接搭載されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における基板上および該基板上に形成された配線パターンの一部上に前記反射体が直接搭載されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における基板上方であって前記複数の発光素子を封止した封止樹脂上に前記反射体が直接搭載されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体の下方には前記複数の発光素子のうちのいずれの発光素子も設けられていない。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体は、前記基板上または該基板上方の中央部分を一方向または複数方向に横切るように配置されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体は、板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状である。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体は、板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状と、別の該板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状とが前記基板上または該基板上方の中央部で平面視十字状に交差している。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体は、前記複数の発光素子が配設された発光部の中央部を横切るように配置されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における複数の発光素子は、両極性の配線パターン間に、複数の発光素子が直列に接続された直列回路が一または複数並列に接続されて前記発光部を形成している。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体は、白色または乳白色のアクリルまたはポリカーボネートからなっている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体は、前記基板上に接着材で固定され、前記複数の発光素子を封止する封止樹脂および、該封止樹脂を堰き止める樹脂ダムにより該反射体の根元が固定されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置において、熱伝導性を有する半円環状または一部円環状の第１枠反射体は前記発光部に接触することなく前記基板の中央上方を横切り、該第１枠反射体の根元で、熱伝導性を有しかつ該発光部に接触する反射体支持体により支持されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置において、熱伝導性を有する半円環状または一部円環状の第１枠反射体および第２枠反射体は前記発光部に接触することなく前記基板の中央上方で十字状に交差し、該第１枠反射体および該第２枠反射体の根元で、熱伝導性を有しかつ該発光部に接触する反射体支持体により支持されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における反射体を囲むように前記第１枠反射体が設けられ、該反射体と該第１枠反射体とは前記反射体支持体により熱伝導可能に連結されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置における第１枠反射体の少なくとも一部は照明装置のグローブに接触可能とされている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置において、前記反射体を囲むように前記第１枠反射体および前記第２枠反射体が設けられ、該反射体と該第１枠反射体および該第２枠反射体とは前記反射体支持体により熱伝導可能に連結されている。
さらに、好ましくは、本発明の光源装置において、前記第１枠反射体または／および前記第２枠反射体の少なくとも一部は照明装置のグローブに接触可能とされている。
本発明の照明装置は、本発明の上記光源装置は前記基板の裏面が搭載台と対向するように該搭載台に設置されているものであり、そのことにより上記目的が達成される。
また、好ましくは、本発明の照明装置において、前記光源装置および前記搭載台を覆う透明グローブが筐体上に設けられている。
上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。
本発明においては、基板上または基板上方に垂直に立設された反射体と、反射体を囲むように基板上に配設された複数の発光素子とを備え、反射体は少なくとも両側面が光反射機能を有している。複数の発光素子は、基板上に直接搭載されている。
これによって、反射体を囲むように基板上に複数の発光素子が配設されているため、基板上に直接搭載された複数の発光素子からの出射光が互いに容易に拡散された後に反射体により配光特性が高められることから、より簡単な構成で製造も容易であり、拡散光が十分に均一で高い配光特性を得ることが可能となる。
以上により、本発明によれば、反射体を囲むように基板上に複数の発光素子が配設されているため、基板上に直接搭載された複数の発光素子からの出射光が互いに容易に拡散された後に反射体により配光特性を高めることができて、より簡単な構成で製造も容易であり、拡散光が十分に均一で高い配光特性を得ることができる。
本発明の実施形態１における光源装置の要部構成図であって、（ａ）は光源装置の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た一部側面図およびＢ方向の一部断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見たＡ方向の断面図である。 図１の光源装置の斜視図である。 本発明の実施形態２における光源装置の要部構成図であって、（ａ）は光源装置の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た一部側面図およびＢ方向の一部断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見た一部側面図およびＡ方向の一部断面図である。 図３の光源装置の斜視図である。 本発明の実施形態３における光源装置の要部構成図であって、（ａ）は光源装置の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た一部側面図およびＢ方向の一部断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見た一部側面図およびＡ方向の一部断面図である。 本発明の実施形態４のＬＥＤ電球の一構成例を概略的に示す一部断面図である。 本発明の実施形態４のＬＥＤ電球の他の構成例を概略的に示す側面図である。 特許文献１に開示されている従来の照明装置に用いられる反射体の要部拡大斜視図である。 特許文献２に開示されている従来の発光装置における要部断面図である。 特許文献３に開示されている従来の標識灯の側面図である。
１、１Ａ、１Ｂ 光源装置
２ 基板
３ 第１反射体
３Ａ 第２反射体
３Ｂ 第３反射体
３Ｄ 第４反射体
３Ｅ 第５反射体
３Ｆ 反射体支持体
４ ＬＥＤチップ（発光素子）
５ ワイヤ
６ 配線パターン
７ 印刷抵抗
８ 樹脂ダム
９ 封止樹脂
１０ アノードランド（電圧印加端子）
１１ カソードランド（電圧印加端子）
２０Ａ、２０Ｂ ＬＥＤ電球（照明装置）
２１ 筐体
２２ 搭載台
２３ 口金
２４ グローブ
以下に、例えばＬＥＤなどの発光装置を用いて配光特性を高めた本発明の光源装置の実施形態１〜３および、これらを用いた照明装置の実施形態４について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１における光源装置の要部構成図であって、（ａ）は光源装置の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た一部側面図およびＢ方向の一部断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見たＡ方向の断面図である。図２は、図１の光源装置の斜視図である。なお、図１（ｂ）では樹脂ダム８および封止樹脂９のみが断面を示し、基板２、第１反射体３、アノードランド１０およびカソードランド１１が側面を示している。図１（ｃ）では基板２、第１反射体３、樹脂ダム８および封止樹脂９が断面を示している。
図１（ａ）〜図１（ｃ）および図２に示すように、本実施形態１の光源装置１は、基板２と、半円形状（または楕円形状）の光反射機能を持つ板状の第１反射体３と、基板２上に直に設けられた発光素子としての複数のＬＥＤチップ４と、各ＬＥＤチップ４を順次接続するワイヤ５と、基板２上に形成された配線パターン６と、基板２上の配線パターン６間に形成された保護配線としての印刷抵抗７と、複数のＬＥＤチップ４の配列を囲う樹脂ダム８と、複数のＬＥＤチップ４およびワイヤ５などを封止する封止樹脂９と、一方の電圧印加端子としてのアノードランド１０と、他方の電圧印加端子としてのカソードランド１１とを備えている。
基板２は、配線パターン６および印刷抵抗７が形成されたセラミック基板である。基板２の平面視寸法は、例えば２４ｍｍ×２０ｍｍで、その厚さが１ｍｍである。
第１反射体３は、所定厚さの板状で半円状の形状を有している。第１反射体３は、平面視円形の発光部の中央を横切るように配置されている。換言すると、第１反射体３は、半円状の形状を有し、両側面が外側を向き、基板２の上面と垂直を為すように立設して配置されている。第１反射体３の外表面（少なくとも両側面）は、光反射機能を有している。
第１反射体３の材質は、例えば白色または乳白色のアクリルやポリカーボネートなどの材料からなることが好ましい。反射体３の寸法は、例えば、本体の高さが７ｍｍ、厚さが１ｍｍとする。第１反射体３は、樹脂性接着剤にて基板２および基板２上の配線パターン６の一部上面に直に接着されて立設されている。さらに、第１反射体３は、基板２上に接着材（樹脂性接着剤）で立設状態で固定され、複数のＬＥＤチップ４を封止する封止樹脂９および、封止樹脂９を堰き止める樹脂ダム８により第１反射体３の根元が周囲から支持されている。
ＬＥＤチップ４は、青色ＬＥＤであるが、これに限らない。ＬＥＤチップ４は、基板２の上面に直接搭載されている。ＬＥＤチップ４は、複数個（ここでは１２０個）設けられている。複数個のＬＥＤチップ４は、アノードランド１０およびカソードランド１１間において、円形状の発光部が第１反射体３により仕切られた半円形発光領域毎に、１２直列５並列に電気的にワイヤ５により接続されている。即ち、１２個のＬＥＤチップ４を直列に接続し、それを５並列に接続する。ＬＥＤチップ４間は、ワイヤボンディング方式によって、ワイヤ５で直接接続されている。また、ＬＥＤチップ４−配線パターン６間も、ワイヤボンディング方式によって、ワイヤ５で接続されている。
配線パターン６は、基板２の一方の面（上面）に形成されている。配線パターン６は、外部と接続可能なアノードランド１０およびカソードランド１１などを含む。
印刷抵抗７は、ＬＥＤチップ４へのサージ対策用の保護配線である。印刷抵抗７は、基板２の上面において、ＬＥＤチップ４の全回路群と並列に接続されるように１箇所に形成されている。なお、サージ対策用の保護配線としては、印刷抵抗７に限らず、印刷抵抗７は、ツェナーダイオードなど保護素子で代用することもできる。
樹脂ダム８は、封止樹脂９を堰き止めるための樹脂である。樹脂ダム８は、基板２の上面において、複数のＬＥＤチップ４の半円形搭載領域よりも外側の第１反射体３を除く円弧領域に、平面視円環状に設けられている。樹脂ダム８は、有着色（白色や乳白色が好ましい）の絶縁性樹脂材料で構成されており、例えば、白色シリコン樹脂（フィラーＴｉＯ２含有）からなっている。樹脂ダム８は、液状形態で基板２上に形成された後、摂氏１５０度で６０分保持して熱硬化させることにより形成される。樹脂ダム８の寸法としては、例えば樹脂ダム８の幅が１ｍｍ、高さが１ｍｍ、平面視円環状（間に第１反射体３が設けられている）の直径が２５ｍｍである。
封止樹脂９は、ＬＥＤチップ４およびワイヤ５を封止するための樹脂層である。封止樹脂９は、基板２の上面において、樹脂ダム８で囲まれる円形部分（第１反射体３の配置領域を除く）を充填するように設けられている。よって、封止樹脂９は、第１反射体３の配置領域を除く円形状に設けられている。封止樹脂９は、蛍光体が含有された絶縁性樹脂材料で構成されており、例えば、蛍光体含有シリコン樹脂からなっている。封止樹脂９は、蛍光体が分散された液状形態で樹脂ダム８で囲まれる円形部分（第１反射体３の配置領域を除く）に注入した後、摂氏１５０度で５時間保持して熱硬化させることにより形成される。
蛍光体は、ＬＥＤチップ４から放射された光を所望の色に変換させるように選択すればよい。例えば、青色のＬＥＤチップ４を備えて白色光を発光させる場合、緑色蛍光体（例えば、Ｃａ３（Ｓｃ・Ｍｇ）２Ｓｉ３Ｏ１２：Ｃｅ）と、赤色蛍光体（例えば、（Ｓｒ・Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ）との２種類の蛍光体を用いることができる。このように、ＬＥＤチップ４を蛍光体含有の封止樹脂９で樹脂封止し、蛍光体をＬＥＤチップ４の発光色と組み合わせて選択することにより、発光部において所望の色の発光を容易に得ることが可能となる。
以上により、本実施形態１によれば、基板２と、基板２上の中央部分を横切るように、両側面が外側を向くように垂直に立設された板状の第１反射体３と、基板２上に、第１反射体３を囲むように配設された複数の発光素子としての複数のＬＥＤチップ４とを備え、第１反射体３は少なくとも両側面が光反射機能を有している。
このように、複数のＬＥＤチップ４は基板２上に直に配設され、周囲に遮るものなくＬＥＤチップ４から光出射されて拡散され、大面積（平坦かつ複数の発光素子から成る発光部）からの混色した光が第１反射体３に照射されるため、グローブからの光も良好な拡散光となる。
また、発光部の中心を横切るように第１反射体３が形成されているため、光軸合わせが容易となっている。
さらに、基板２上に配線パターン６が形成され、配線パターン６の少なくとも一部上に第１反射体３が形成されている。このように、配線パターン６上に樹脂性接着剤を用いて第１反射体３を立設するため、容易に第１反射体３を立設することができる。しかも、第１反射体３の固定はこの樹脂性接着剤ばかりではなく、樹脂ダム８および封止樹脂９によっても固定されているため、第１反射体３の固定が強固である。
なお、本実施形態１では、第１反射体３は基板２上に立設されるように構成したが、これに限らず、上記封止樹脂９上に第１反射体３が立設されていてもよい。
基板２上方の封止樹脂９上に透光性樹脂の接着剤にて第１反射体３を接着して立設するため、さらに容易に第１反射体３を形成することができる。要するに、初めにから第１反射体３を基板２上に形成するよりは、所定の輝度、色度を満足したユーザ選定の発光部上（封止樹脂９上）に第１反射体３を形成するため、第１反射体３が無駄にならない。
（実施形態２）
上記実施形態１では、半円形状の光反射機能を持つ板状の第１反射体３を用いて配光特性を高めた場合について説明したが、本実施形態２では、半円形状の光反射機能を持つ板状の反射体と、半円形状の光反射機能を持つ板状の反射体とを十字状に交差させた後述の第２反射体３Ａを用いて配光特性を更に高めた場合について説明する。
図３は、本発明の実施形態２における光源装置の要部構成図であって、（ａ）は光源装置の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た一部側面図およびＢ方向の一部断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見た一部側面図およびＡ方向の一部断面図である。図４は、図３の光源装置の斜視図である。なお、図３（ｂ）では樹脂ダム８および封止樹脂９のみ断面を示し、基板２、第２反射体３Ａ、アノードランド１０およびカソードランド１１が側面を示している。図１（ｃ）では基板２、樹脂ダム８および封止樹脂９が断面を示し、第１反射体３Ａのみが側面を示している。また、平面視十字状の第２反射体３Ａは、基板２上に立設されていてもよいし、樹脂ダム８を跨いで封止樹脂９上に立設されていてもよいが、ここでは、平面視十字状の第２反射体３Ａは樹脂ダム８を跨いで封止樹脂９上に立設されている。図３および図４では、図１および図２と同様の作用効果を奏する部材には同一の符号を付して説明する。
図３（ａ）〜図３（ｃ）および図４に示すように、本実施形態２の光源装置１Ａは、基板２と、両側面で光反射機能を持つ平面視十字状の第２反射体３Ａと、基板２上に設けられた発光素子としての複数のＬＥＤチップ４と、各ＬＥＤチップ４を順次接続するワイヤ５と、基板２上に形成された配線パターン６と、基板２上の配線パターン６間に形成された保護配線としての印刷抵抗７と、複数のＬＥＤチップ４の配列を囲う樹脂ダム８と、複数のＬＥＤチップ４およびワイヤ５などを封止する封止樹脂９と、一方の電圧印加端子としてのアノードランド１０と、他方の電圧印加端子としてのカソードランド１１とを備えている。
基板２は、上面に配線パターン６および印刷抵抗７が形成されたセラミック基板である。基板２の平面視寸法は、例えば２４ｍｍ×２０ｍｍ、その厚さが１ｍｍである。
配線パターン６は、基板２の一方の面に形成されている。配線パターン６は、外部と接続可能なアノードランド１０およびカソードランド１１などを含む。
ＬＥＤチップ４は、青色ＬＥＤであるが、これに限らない。ＬＥＤチップ４は、基板２の上面に直接搭載されている。ＬＥＤチップ４は、複数個（ここでは１２０個）設けられている。複数個のＬＥＤチップ４は、アノードランド１０およびカソードランド１１間において、平面視十字状の第２反射体３Ａを除く平面視円形状の発光部領域に、１２直列１０並列（１２個のＬＥＤチップ４を直列に接続し、それを１０並列に接続する。）に電気的にワイヤ５によって接続されている。ＬＥＤチップ４間は、ワイヤボンディング方式によって、ワイヤ５で直接接続されている。また、ＬＥＤチップ４−配線パターン６間も、ワイヤボンディング方式によって、ワイヤ５で接続されている。
第２反射体３Ａは、発光部の中央を横切るように平面視十字状に配置されて、反射体の半円状と反射体の半円状とが中央で直角に交差するように合体して平面視十字状に形成する。平面視十字状の第２反射体３Ａは樹脂ダム８を跨いで封止樹脂９上に立設されている。第２反射体３Ａは、換言すると、両側面が外側を向き封止樹脂９の表面と垂直に立設している。更に言い換えれば、第２反射体３Ａは、発光部の面に対して垂直に立設されている。第２反射体３Ａの外表面のうちの少なくとも全側面は、光反射機能を有している。
第２反射体３Ａは、例えば白色または乳白色のアクリルやポリカーボネートなどの材料からなることが好ましい。第２反射体３Ａの寸法は、例えば、本体の高さが６ｍｍ、厚さが１ｍｍの板材体である。
ここで、第２反射体３Ａは透光性接着剤により封止樹脂９と樹脂ダム８の上面に設けられている。
さらに、封止樹脂９上に第２反射体３Ａを形成した場合、ＬＥＤチップ４は第２反射体３Ａの一方の円形反射体の下方には形成されていない方が望ましい。何故なら、発光素子としてのＬＥＤチップ４から発光した光を第２反射体３Ａが遮ることになるため、図３（ｃ）ではＬＥＤチップ４は第２反射体３Ａの一方の円形反射体の下方にも形成されているが、本実施形態２では第２反射体３Ａの一方の円形反射体の下方には、ＬＥＤチップ４を形成していない方が望ましい。なお、第２反射体３Ａの少なくとも他方の円形反射体の下にはＬＥＤチップ４が形成されている。
以上により、本実施形態２によれば、基板２と、基板２上の中央部分を横切るように、両側面が外側を向くように垂直に立設された板状の第２反射体３Ａと、基板２上に第２反射体３Ａを囲むように配設された複数の発光素子としての複数のＬＥＤチップ４とを備え、第２反射体３Ａは少なくとも各側面が光反射機能を有している。
第２反射体３Ａは、一方の板状の反射体に異なった方向（ここでは直角方向）に他方の板状の反射体が中央部で交差して平面視十字状に配置されている。
このように、複数のＬＥＤチップ４は基板２上に配設され、大面積（平坦かつ複数の発光素子から成る発光部）からの混色した光が第２反射体３Ａに照射されるため、グローブからの光も良好な拡散光となる。このように、４方向に光を拡散するため、第１反射体３のみの上記実施形態１の場合よりも更に光の拡散効果がある。
また、発光部の中心を横切るように第２反射体３Ａが形成されているため、光軸合わせが容易となっている。
さらに、平面視十字状の第２反射体３Ａは樹脂ダム８を跨いで封止樹脂９上に立設されているが、基板２上に配線パターン６が形成され、配線パターン６の少なくとも一部上（基板２上）に第２反射体３Ａが形成されていてもよい。このように、配線パターン６上に樹脂性接着剤を用いて第２反射体３Ａを立設するため、容易に第２反射体３Ａを立設することができる。しかも、第２反射体３Ａの固定は樹脂性接着剤ばかりではなく、樹脂ダム８および封止樹脂９によっても固定されているため、第２反射体３Ａの固定が強固である。
前述した通り、基板２上に配線パターン６が形成され、配線パターン６の少なくとも一部上に第２反射体３Ａが形成されていてもよいが、本実施形態２では、封止樹脂９上に第２反射体３Ａが形成されている。この場合、第２反射体３Ａの反射体の下方には複数のＬＥＤチップ４が載置されていてもよいが、ＬＥＤチップ４からの光を反射体が遮るため、反射体の下方にはＬＥＤチップ４が載置されていないことが望ましい。
封止樹脂９上に透光性樹脂の接着剤にて第２反射体３Ａを接着して立設するため、配線パターン６の少なくとも一部上に第２反射体３Ａが形成されている場合に比べて、さらに容易に第２反射体３Ａを形成することができる。要するに、初めから第２反射体３Ａを基板２上に形成するよりは、所定の輝度、色度を満足したユーザ選定の発光部上（封止樹脂９上）に第２反射体３Ａを形成するため、第２反射体３Ａが無駄にならない。
なお、本実施形態２では、半円形状の光反射機能を持つ２つの板状の反射体を十字状に直交させた第２反射体３Ａを用いて配光特性を更に高めた場合について説明したが、このように、第２反射体３Ａとして２つの板状の反射体を十字状に直交させる場合に限らず、２つの板状の反射体を所定角度で交差させてもよい。この場合、発光面を４分割しているが、３分割でもよく、５分割でもよく、複数分割でもよい。反射体による発光面の複数分割は均等でも不均等でもよい。
なお、上記実施形態１、２では、特に詳細には説明しなかったが、反射体としての第１反射体３や第２反射体３Ａは、基板２上または、基板２の上方の中央部分を一方向または複数方向に横切るように配置されている。反射体は、板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状である。また、反射体は、板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状と、別の該板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状とが基板２上または、基板２の上方の中央部で平面視十字状に交差している。
（実施形態３）
上記実施形態１、２では反射体を用いて配光特性を高めた場合について説明したが、本実施形態３では、第３反射体を用いて配光特性を高める他に、第３反射体からの熱を放熱するための枠体の第４反射体（第１枠反射体）および第５反射体（第２枠反射体）を用いた場合について説明する。
図５は、本発明の実施形態３における光源装置の要部構成図であって、（ａ）は光源装置の上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ方向から見た一部側面図およびＢ方向の一部断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ方向から見た一部側面図およびＡ方向の一部断面図である。なお、図５（ｂ）では基板２、樹脂ダム８および第５反射体３Ｅはその手前側で側面を示し、第３反射体３Ｂ、第４反射体３Ｄと反射体支持体３Ｆは断面を示している。図５（ｃ）では基板２、樹脂ダム８および第４反射体３Ｄはその手前側で側面を示し、第５反射体３Ｅと反射体支持体３Ｆは断面を示している。また、図５では、図３および図４と同様の作用効果を奏する部材には同一の符号を付して説明する。
図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、本実施形態３の光源装置１Ｂは、基板２と、半円形板状の第３反射体３Ｂと、半円弧枠状の第４反射体３Ｄ（第１枠反射体）および第５反射体３Ｅ（第２枠反射体）と、これらと繋がった反射体支持体３Ｆと、基板２上に設けられた発光素子としての複数のＬＥＤチップ４（図示せず）と、各ＬＥＤチップ４を順次接続するワイヤ５（図示せず）と、基板２上に形成された配線パターン６（図示せず）と、基板２上の配線パターン６間に形成された保護配線としての印刷抵抗７（図示せず）と、複数のＬＥＤチップ４の配列を囲う樹脂ダム８と、複数のＬＥＤチップ４およびワイヤ５などを封止する封止樹脂９と、一方の電圧印加端子としてのアノードランド１０と、他方の電圧印加端子としてのカソードランド１１とを備えている。
基板２は、配線パターン６および印刷抵抗７が形成されたセラミック基板である。基板２の平面視寸法は、例えば、２４ｍｍ×２０ｍｍ、その厚さが１ｍｍである。
配線パターン６は、基板２の一方の面（上面）に形成されている。配線パターン６は、外部と接続可能なアノードランド１０およびカソードランド１１などを含む。
第３反射体３Ｂは半円状で板状である。第３反射体３Ｂは、平面視円形の発光部の中央を横切るように配置されている。換言すると、第３反射体３Ｂは、半円状の形状を有し、両側面が外側を向き、基板２の面と垂直に立設するように配置されている。第３反射体３Ｂの外表面のうちの少なくとも両側面は光反射機能を有している。第３反射体３Ｂと連結（一体化）して第４反射体３Ｄ、第５反射体３Ｅおよび反射体支持体３Ｆが形成されている。
第３反射体３Ｂの材質は、例えば白色または乳白色のアクリルやポリカーボネートなどの材料からなることが好ましい。第３反射体３Ｂの寸法は、例えば、本体の高さ６ｍｍ、厚さが１ｍｍである。第３反射体３Ｂは、樹脂性接着剤により基板２の上面に立設されている。
第４反射体３Ｄおよび第５反射体３Ｅは共に所定幅の半円弧状で枠形状を有している。放熱機能と反射機能を持つ枠体の第４反射体３Ｄと第５反射体３Ｅは、第３反射体３Ｂの上方を囲むように形成され、第３反射体３Ｂと第４反射体３Ｄおよび第５反射体３Ｅとは反射体支持体３Ｆにより連結されている。所定幅の第４反射体３Ｄと第５反射体３Ｅは、半円弧状に形成されて、平面視円形状の発光部の中央上方位置で平面視十字状に直交する。第３反射体３Ｂの半円形状の端面側の上方に円弧状の第４反射体３Ｄが所定間隔を開けて配設されている。
以上により、本実施形態３によれば、基板２と、基板２上の発光部の中央部分上を横切るように、両側面が外側を向き、垂直に立設された板状の第３反射体３Ｂと、基板２上に、第３反射体３Ｂを囲むように配設された複数の発光素子としての複数のＬＥＤチップ４とを備え、第３反射体３Ｂは少なくとも両側面が光反射機能を有している。
第４反射体３Ｄまたは第５反射体３Ｅは発光部に接触することなく半円弧状の枠状に構成され、これらを支持する反射体支持部３Ｆ（半車体支持体）が備えられている。
要するに、第３反射体３Ｂを囲むように第４反射体３Ｄと第５反射体３Ｅが形成されており、第３反射体３Ｂと第４反射体３Ｄおよび第５反射体３Ｅとは反射体支持体３Ｆにより連結されている。第４反射体３Ｄおよび第５反射体３Ｅの少なくともいずれかはグローブに接触している。
これによって、発光部からの熱は基板２から反射体支持部３Ｆを介して第４反射体３Ｄおよび第５反射体３Ｅに伝わり、グローブと接触した部分から放熱が可能となる。また、第３反射体３Ｂからの輻射熱をグローブ方向に放熱することができる。
なお、本実施形態３では、熱伝導性を有する半円環状（または一部円環状）の第１枠反射体（第４反射体３Ｄ）および第２枠反射体（第５反射体３Ｅ）は発光部に接触することなく基板２の中央上方で十字状に交差し、第１枠反射体および第２枠反射体の根元で、熱伝導性を有しかつ発光部に接触する反射体支持部３Ｆにより支持されている。また、反射体としての第３反射体３Ｂを囲むように第１枠反射体および第２枠反射体が設けられ、反射体としての第３反射体３Ｂと第１枠反射体および第２枠反射体とは反射体支持体３Ｆにより熱伝導可能に連結されている。さらに、第１枠反射体または／および第２枠反射体の少なくとも一部は次の実施形態４で説明する照明装置のグローブに接触可能とされている。これに限らず、熱伝導性を有する半円環状（または一部円環状）の第１枠反射体（第４反射体３Ｄ）または第２枠反射体（第５反射体３Ｅ）は発光部に接触することなく基板２の中央上方を横切り、第１枠反射体（第４反射体３Ｄ）または第２枠反射体（第５反射体３Ｅ）の根元で、熱伝導性を有しかつ発光部に接触する反射体支持部３Ｆにより支持されていてもよい。また、反射体としての第３反射体３Ｂを囲むように第１枠反射体（第４反射体３Ｄ）または第２枠反射体（第５反射体３Ｅ）が設けられ、反射体としての第３反射体３Ｂと第１枠反射体（第４反射体３Ｄ）または第２枠反射体（第５反射体３Ｅ）とは反射体支持体３Ｆにより熱伝導可能に連結されていてもよい。さらに、第１枠反射体（第４反射体３Ｄ）または第２枠反射体（第５反射体３Ｅ）の少なくとも一部は次の実施形態４で説明する照明装置のグローブに接触可能とされていてもよい。
以上の実施形態１〜３の光源装置１、１Ａまたは１Ｂは基板２の裏面が搭載台と対向するように搭載台に設置されている照明装置について次の実施形態４で説明する。
（実施形態４）
上記実施形態１〜３では、反射体を用いて配光特性を高めた高配光な光源装置１、１Ａおよび１Ｂについて説明したが、本実施形態４では、光源装置１Ａおよび１Ｂを用いた照明装置としてのＬＥＤ電球について説明する。
図６は、本実施形態４のＬＥＤ電球の一構成例を概略的に示す一部断面図である。
図６に示すように、本実施形態４のＬＥＤ電球２０Ａは、筐体２１と、搭載台２２と、口金２３と、グローブ２４と、光源装置１Ａとを備えている。
筐体２１は、逆円錐台状の形状を有している。筐体２１には、天面側に搭載台２２が固定され、底面側には口金２３が固定されている。筐体２１の内部には、駆動回路が構成された回路基板（図示せず）が収納されている。
搭載台２２は、平面視円形の形状を有している。搭載台２２の一方の搭載面には光源装置１Ａが設置され、他方側はグローブ２４が設置されている。搭載台２２の中央には、貫通穴が形成されている。搭載台２２に、基板２の下面が搭載台２２と対向するように光源装置１Ａが設置されている。
口金２３は、例えばＥ型の口金である。ＬＥＤ電球２０Ａの使用時、口金２３はソケットにねじ込まれて光源装置１Ａは通電可能とされる。
グローブ２４は、光源装置１Ａを覆う透明樹脂などからなるカバー部材であり、半球状の形状を有している。グローブ２４は、光源装置１Ａおよび搭載台２２の搭載面を覆うように、搭載台２２の底部側に固定されている。グローブ２４は、例えば乳白色のガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの材料からなることが好ましい。グローブ２４の寸法は、例えば、直径（外径）が６０ｍｍでその厚さが２．５ｍｍである。
ここで、従来のグローブ２４は光源からの光を拡散するために乳白色あるいは白色で形成していたが、光源装置１、１Ａおよび１Ｂのみで充分に光が拡散するためにグローブ２４は透光性あるいは透明な樹脂、ガラスなどで作製されていてもよい。従来のグローブは数パーセントの光ロスを発生させていたが、光源装置１、１Ａおよび１Ｂを用いることによりグローブでの光ロスは低減されるという効果がある。
光源装置１Ａは、カソード用とアノード用との２本のリード線（図示せず）を有している。リード線は、筒の内側に設けられている。リード線は、筒の内側において搭載台２２の貫通穴を通って筐体２１内に導かれ、筐体２１に収納された駆動回路（図示せず）と電気的に接続されている。
図７は、本実施形態４のＬＥＤ電球の他の構成例を概略的に示す側面図である。
図７に示すように、本実施形態４のＬＥＤ電球２０Ｂは、筐体２１と、口金２３と、グローブ２４と、搭載台上に搭載された光源装置１Ｂとを備えている。
筐体２１は、逆円錐台状の形状を有している。筐体２１には、天面側内部に搭載台（図示せず）を介して光源装置１Ｂが固定され、底面側に口金２３が固定されている。筐体２１の内部には、駆動回路が構成された回路基板（図示せず）が収納されている。
搭載台は、ここでは図示していないが、平面視円形の形状を有している。搭載台の一方の面（搭載面）には、光源装置１Ｂおよびグローブ２４が設置されている。搭載台の中央には、貫通穴が形成されている。要するに、基板２の下面が搭載台と対向するように光源装置１Ｂが搭載台に設置されている。
口金２３は、例えばＥ型の口金である。ＬＥＤ電球２０Ｂの使用時、口金２３はソケットにねじ込まれて光源装置１Ｂは通電可能とされる。
グローブ２４は、透明樹脂などからなるカバー部材であり、半球状の形状を有している。グローブ２４は、光源装置１Ｂおよび搭載台の搭載面を覆うように、筐体２１の上端内の搭載台に固定されている。グローブ２４は、例えば乳白色のガラスやアクリル、ポリカーボネートなどの材料からなることが好ましい。グローブ２４の寸法は、例えば、直径（外径）が６０ｍｍ、厚さが２．５ｍｍである。
光源装置１Ｂは、カソード用とアノード用との２本のリード線（図示せず）を有している。リード線は、筒の内側に設けられている。リード線は、筒の内側において搭載台の貫通穴を通って筐体２１内に導かれ、筐体２１に収納された駆動回路（図示せず）と電気的に接続されている。
以上のように、本実施形態４によれば、ＬＥＤ電球２０Ａまたは２０Ｂは、基板２または封止樹脂９の上面の中央を横切るように、両側面が外側を向き封止樹脂９の上面と垂直に立設するように配置されている板状の反射体と、基板２の上面に、反射体を囲むように配置されている複数のＬＥＤチップ４とを備える光源装置１Ａまたは１Ｂを備えており、反射体は外表面が光反射機能を有し、光源装置１Ａまたは１Ｂは、搭載台に、基板２の下面が搭載板に対向するように設置されている。
これによって、複数のＬＥＤチップ４から放射された光を、基板２上のＬＥＤチップ４と同一面またはその上方面に立設された反射体によって水平方向にも反射させることが可能となる。よって、複雑な構造を備えることなく、水平側への光度を得ることが可能となる。
したがって、従来の場合と比較して配光角が大きくなるので、簡単な構成で、高い配光特性を持つＬＥＤ電球２０Ａまたは２０Ｂを得ることができる。
以上のように、本実施形態４の照明装置としてのＬＥＤ電球２０Ａまたは２０Ｂは、基板２上の複数のＬＥＤチップ４から放射された光を、複数のＬＥＤチップ４と同一面に配置された反射体によって搭載面と平行な水平方向に反射させる光源装置１、１Ａまたは１Ｂを備えているため、簡単な構成で、高い配光特性を持つ光源装置１、１Ａまたは１Ｂおよび、これを用いた照明装置としてのＬＥＤ電球２０Ａまたは２０Ｂを得ることができる。
以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜４を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜４に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜４の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。
本発明は、ＬＥＤを光源として発光する光源装置、およびそれを備える照明装置に関する分野に好適に用いることができるだけでなく、光源装置および照明装置の製造方法に関する分野にも好適に用いることができる。特に、本発明は、白熱電球に相当する配光特性を備えることが望まれる、ＬＥＤ照明光源およびＬＥＤ照明器具に最適である。これらの技術分野において、反射体を囲むように基板上に複数の発光素子が配設されているため、基板上に直接搭載された複数の発光素子からの出射光が互いに容易に拡散された後に反射体により配光特性を高めることができて、より簡単な構成で製造も容易であり、拡散光が十分に均一で高い配光特性を得ることができる。

Claims (20)

  1. 基板上または該基板上方に垂直に立設された反射体と、該反射体を囲むように該基板上に配設された複数の発光素子とを備え、該反射体は少なくとも両側面が光反射機能を有している光源装置。
  2. 前記複数の発光素子は、前記基板上に直接搭載されている請求項１に記載の光源装置。
  3. 前記基板上および該基板上に形成された配線パターンの一部上に前記反射体が直接搭載されている請求項１に記載の光源装置。
  4. 前記基板上方であって前記複数の発光素子を封止した封止樹脂上に前記反射体が直接搭載されている請求項１に記載の光源装置。
  5. 前記反射体の下方には前記複数の発光素子のうちのいずれの発光素子も設けられていない前記請求項４に記載の光源装置。
  6. 前記反射体は、前記基板上または該基板上方の中央部分を一方向または複数方向に横切るように配置されている請求項１に記載の光源装置。
  7. 前記反射体は、板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状である請求項６に記載の光源装置。
  8. 前記反射体は、板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状と、別の該板状の半円形状または半楕円形状、円形状を弦で切り取った側の円弧形状とが前記基板上または該基板上方の中央部で平面視十字状に交差している請求項６に記載の光源装置。
  9. 前記反射体は、前記複数の発光素子が配設された発光部の中央部を横切るように配置されている請求項１に記載の光源装置。
  10. 前記複数の発光素子は、両極性の配線パターン間に、複数の発光素子が直列に接続された直列回路が一または複数並列に接続されて前記発光部を形成している請求項９に記載の光源装置。
  11. 前記反射体は、白色または乳白色のアクリルまたはポリカーボネートからなっている請求項１に記載の光源装置。
  12. 前記反射体は、前記基板上に接着材で固定され、前記複数の発光素子を封止する封止樹脂および、該封止樹脂を堰き止める樹脂ダムにより該反射体の根元が固定されている請求項１に記載の光源装置。
  13. 熱伝導性を有する半円環状または一部円環状の第１枠反射体は前記発光部に接触することなく前記基板の中央上方を横切り、該第１枠反射体の根元で、熱伝導性を有しかつ該発光部に接触する反射体支持体により支持されている請求項９に記載の光源装置。
  14. 熱伝導性を有する半円環状または一部円環状の第１枠反射体および第２枠反射体は前記発光部に接触することなく前記基板の中央上方で十字状に交差し、該第１枠反射体および該第２枠反射体の根元で、熱伝導性を有しかつ該発光部に接触する反射体支持体により支持されている請求項９に記載の光源装置。
  15. 前記反射体を囲むように前記第１枠反射体が設けられ、該反射体と該第１枠反射体とは前記反射体支持体により熱伝導可能に連結されている請求項１３に記載の光源装置。
  16. 前記第１枠反射体の少なくとも一部は照明装置のグローブに接触可能とされている請求項１３に記載の光源装置。
  17. 前記反射体を囲むように前記第１枠反射体および前記第２枠反射体が設けられ、該反射体と該第１枠反射体および該第２枠反射体とは前記反射体支持体により熱伝導可能に連結されている請求項１４に記載の光源装置。
  18. 前記第１枠反射体または／および前記第２枠反射体の少なくとも一部は照明装置のグローブに接触可能とされている請求項１４に記載の光源装置。
  19. 請求項１に記載の光源装置は前記基板の裏面が搭載台と対向するように該搭載台に設置されている照明装置。
  20. 前記光源装置および前記搭載台を覆う透明グローブが筐体上に設けられている請求項１９に記載の照明装置。
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