JPWO2014006794A1 - ランプ及び照明装置 - Google Patents

Abstract

ランプは、受電用の口金と、口金が一端に装着された筒状のケースと、ケースの他端を塞ぐ基台と、基台の外側に位置する面に実装された半導体発光素子と、半導体発光素子を覆いケースの他端側に装着されたグローブと、ケース内に収容され且つ口金を介して受電して半導体発光素子を点灯させる点灯回路ユニットとを備え、ケースは、樹脂材料からなり、点灯回路ユニットは、定格点灯中における半導体発光素子のジャンクション温度が１００℃となる順方向の電流値以下の電流を、前記半導体発光素子に供給する。

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子を光源とするランプ及び照明装置に関する。

近年、省エネルギーの観点から、白熱電球に代替する電球形ＬＥＤランプとして、高効率・長寿命なＬＥＤを利用するランプ（以下、ＬＥＤランプと記載する。）が提案されている。

ＬＥＤランプは、例えば、多数のＬＥＤを実装する実装基板が、一端に口金を備えるケースの他端側に装着され、口金から受電してＬＥＤを点灯させる点灯回路ユニットがケース内に収容されてなる（特許文献１〜２）。

ＬＥＤは点灯（発光）により熱を発生する。この熱によりＬＥＤが過度に温度上昇すると、ＬＥＤの発光効率が低下したり、ＬＥＤの寿命が短くなったりする。このようなことから、点灯中のＬＥＤの過度な温度上昇を防止するために種々の対策が施されている。

特許文献２では、金属製のケースの表面に放熱溝を設け、点灯中に実装基板からケースへと伝わった熱を効率良く放出させるようにしている。つまり、ケースをヒートシンクとして利用している。

特開２００６−３１３７１７号公報 特開２０１０−００３５８０号公報

近年、ＬＥＤランプへの軽量化の要望が強くなっており、上記技術ではこの要望に応えることができない。つまり、ヒートシンクとしての金属製のケースを樹脂製ケースに置き換えると、ケースの放熱特性が悪くなってしまい点灯回路ユニットへの熱負荷が増大してしまうのである。

本発明は、点灯回路ユニットへの熱負荷増大を招くことなく、軽量化に対応し得る新規構成のランプ及び照明装置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、本発明の一態様に係るランプは、受電用の口金と、前記口金が一端に装着された筒状のケースと、前記ケースの他端を塞ぐ基台と、前記基台の外側に位置する面に実装された半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆い前記ケースの他端側に装着されたグローブと、前記ケース内に収容され且つ前記口金を介して受電して前記半導体発光素子を点灯させる点灯回路ユニットとを備え、前記ケースは、樹脂材料からなり、前記点灯回路ユニットは、定格点灯中における前記半導体発光素子のジャンクション温度が１００℃となる順方向の電流値以下の電流を、前記半導体発光素子に供給することを特徴としている。

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る照明装置は、ランプと、前記ランプを装着して点灯させる照明器具とを備え、前記ランプは、上記構成を有することを特徴としている。

上記の構成によれば、ケースを樹脂材料で構成しているので、ケースを金属材料で構成した場合よりも軽量できる。また、定格点灯中における半導体発光素子のジャンクション温度が１００℃となる順方向の電流値以下の電流を半導体発光素子に供給しているため、半導体発光素子が過度に温度上昇することもない。したがって、ケース内の点灯回路ユニットへの熱負荷も増大することはない。

第１の実施形態におけるＬＥＤランプの一部を切り欠いた正面図である。 第１の実施形態におけるＬＥＤモジュールの平面図である。 第１の実施形態における基台の平面図である。 第１の実施形態における基台の正面図である。 第１の実施形態におけるケースの縦断面図である。 第１の実施形態におけるＬＥＤランプの実装例を示す図である。 第１の実施形態におけるＬＥＤランプの実施例における回路構成図である。 第２の実施形態における照明装置の断面図である。 変形例１に係るＬＥＤモジュールの平面図である 変形例２に係るＬＥＤモジュールの平面図である。 変形例３に係るＬＥＤモジュールの平面図である。 変形例４に係る基台の断面図である。 変形例５を説明する図であり、（ａ）は変形例５に係る基台に装着されるＬＥＤモジュールの平面図であり、（ｂ）は変形例５に係る基台の断面図である。 変形例６を説明する図であり、グローブを外した斜視図である。 変形例６に係る基台の説明図である。 ＬＥＤモジュールの展開図である。

本発明に係る一形態のランプは、受電用の口金と、前記口金が一端に装着された筒状のケースと、前記ケースの他端を塞ぐ基台と、前記基台の外側に位置する面に実装された半導体発光素子と、前記半導体発光素子を覆い前記ケースの他端側に装着されたグローブと、前記ケース内に収容され且つ前記口金を介して受電して前記半導体発光素子を点灯させる点灯回路ユニットとを備え、前記ケースは、樹脂材料からなり、前記点灯回路ユニットは、定格点灯中における前記半導体発光素子のジャンクション温度が１００℃となる順方向の電流値以下の電流を、前記半導体発光素子に供給する。

また、前記ケースの他端部は、前記基台と熱的に接続し、前記定格点灯中において、前記基台における前記ケースの他端部と熱的に接続する部分の温度が８５℃以下である。

一方、本発明に係る一形態の照明装置は、ランプと、前記ランプを装着して点灯させる照明器具とを備える照明装置において、前記ランプは、上記構成のランプである。
＜第１の実施形態＞
以下、本発明をＬＥＤランプに適用させた場合における実施形態を図１から図７を用いて説明する。
１．全体構成
図１は、第１の実施形態におけるＬＥＤランプの一部を切り欠いた正面図である。

ＬＥＤランプ１は、図１に示すように、受電用の口金３と、口金３が一端に装着された筒状のケース５と、ケース５の他端を塞ぐ状態でケース５に装着された基台７と、基台７におけるケース５の一端と反対側の主面（外側に位置する面）に実装されたＬＥＤモジュール９と、ＬＥＤモジュール９を覆いケース５の他端側に装着されたグローブ１１と、ケース５内に収容され且つ口金３から受電した電力を利用してＬＥＤモジュール９に給電する点灯回路ユニット１３とを備える。
２．部品構成
（１）ＬＥＤモジュール９
図２は、第１の実施形態におけるＬＥＤモジュールの平面図である。

ＬＥＤモジュール９は、図１に示すように、実装基板２１と、半導体発光素子であるＬＥＤ２３（図２参照）複数とを備える。ここでは、ＬＥＤ２３は、所謂、ベアチップであり、例えばバンプを介して実装基板２１に実装されている。なお、ＬＥＤモジュール９は、ＬＥＤ２３がベアチップタイプであるため、ＬＥＤ２３を封止する封止体２５を備える。

実装基板２１は、ここでは、図２に示すように、円板状をしている。実装基板２１は、所謂プリント基板であり、複数のＬＥＤ２３を所定の接続形態で接続する配線パターンを有する。実装基板２１は、ガラスエポキシ材料、樹脂材料、セラミック材料等から構成される。

ＬＥＤ２３は、所望の波長の光を発する。この際、発熱を伴う。ＬＥＤ２３は複数あり、これらすべてにより、ＬＥＤランプ１に必要とされる光束を確保する。ここでは、複数のＬＥＤ２３は、行列状に配されている。なお、行中のＬＥＤ２３の数は、行によっては列方向に隣接する他の行中のＬＥＤ２３の数と異なっている。

ＬＥＤ２３は、実装基板２１の配線パターンにバンプを介して実装されて電気的にも接続されていたが、例えば、ＬＥＤは、実装基板にダイボンドされ、金属ワイヤにより配線パターンと電気的に接続されてもよい。

封止体２５は、ＬＥＤ２３に水分が侵入するのを防止するためのものである。封止体２５としては、例えば、樹脂材料等が利用される。ＬＥＤ２３から発せられる光の波長を変換する必要がある場合には、波長変換材料が封止体２５に利用される樹脂材料等の母材に混入される。

ＬＥＤモジュール９は、基台７上に装着される。ここでは、図１に示すように、基台７の上面の凹部３１に実装基板２１が嵌る状態で装着される。装着は、ネジを利用する方法（螺着）、係合手段を利用する方法（係着）、接着剤を利用する方法、これらの組み合わせ等により行われる。ここでは、接着剤を利用している。
（２）基台７
図３は、第１の実施形態における基台の平面図であり、図４は、第１の実施形態における基台の正面図である。

基台７は、図１、図３及び図４にも示すように、端壁３３と周壁３５とからなる。なお、基台７は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）の樹脂材料が使用されている。この樹脂材料は、耐熱性に優れる。

まず、端壁３３について説明する。この端壁３３の表面（上面）は、上述の凹部３１が形成されている上面に相当する。端壁３３の表面にはＬＥＤモジュール９を装着する装着部分が存する。端壁３３は、ＬＥＤモジュール９を装着の際に保持する（移動規制する）ための凹部３１を有する。また、端壁３３は、図３に示すように、ＬＥＤモジュール９と点灯回路ユニット１３とを接続する接続ケーブル３７用の貫通孔３９を２つ有する。

次に、基台７の周壁３５について説明する。この周壁３５には、図１及び図４に示すように、点灯回路ユニット１３を固定するための固定手段が設けられている。

点灯回路ユニット１３の固定は、ネジを利用する方法、接着剤を利用する方法、係合手段を利用する方法、これらを組み合わせた方法等を利用することができる。ここでは、係合手段を利用している。なお、図４では、基台７に装着された点灯回路ユニット１３の様子を示すため、その回路基板６１だけを破線で示している。

点灯回路ユニット１３の固定は、点灯回路ユニット１３の回路基板６１を端壁３３側から支持する基板用支持部４１と、回路基板６１の口金３側の面に係合する基板用係合部４３と、回路基板６１の周縁に当接する当接部４５がそれぞれ一対づつ形成されている。

周壁３５には、基台７をケース５に装着するための装着手段が設けられている。装着手段は、ここでは、接着剤を利用する方法と係合手段を利用する方法との２つを用いている。なお、ここでは２つの方法を用いているが、どちらか一方でもよいし、他の方法（例えば、ネジを利用する方法）を用いてもよい。

周壁３５は、その外周であって開口側（端壁３３と反対側）の端縁に、径方向に張り出す鍔部４７を全周に亘って有している。全周に亘る鍔部４７は、図１に示すように、周壁３５とケース５の間に配された接着剤８５の漏れ（流下）を防ぐ。また、鍔部４７は、ケース５の係合部５５（図５参照）と係合し、基台７側の係合部でもある。

鍔部４７には、ケース５に対して基台７が回転するのを規制するための回転規制手段４９が設けられている。回転規制手段４９は、ケース５の係合部５５に対応する位置の左右両側に形成された一対の規制凸部４９ａ，４９ｂにより構成される。

一対の規制凸部４９ａ，４９ｂは、端壁３３側（図４において上側）に突出している。一対の規制凸部４９ａ，４９ｂ間に、ケース５の内周に形成されている係合部５５が嵌るようになっている。
（３）ケース５
図５は、第１の実施形態におけるケースの縦断面図である。

ケース５は、図５に示すように、コーン状をし、開口の大きい筒部（以下、単に「大径筒部」という。）５１が基台７の周壁３５に被嵌する。また開口の小さい筒部（以下、単に「小径筒部」という。）５３は、図１に示すような口金３が被着される。なお、大径筒部５１と小径筒部５３との間に、大径筒部５１から小径筒部５３に移るに従って細くなる傾斜筒部５４がある。

大径筒部５１の内周には、基台７の周壁３５に形成されている鍔部（係合部）４７と係合する係合部５５がケース５の中心軸を挟んで対向して一対形成されている。なお、図５は、ケース５の縦断面を示しているため、１つの係合部５５だけが現れている。

小径筒部５３の外周は、口金３を装着するための装着手段が設けられている。装着手段は、接着剤を利用する方法、ネジを利用する方法、かしめを利用する方法、これらを組合せた方法等により行うことができる。ここでは、口金３がネジ（エジソン）タイプであり、
口金３のシェル部７１を利用したネジ方法を採用している。具体的には、小径筒部５３の外周が、口金３のシェル部７１と螺合するネジ部５７となっている。
（４）点灯回路ユニット１３
点灯回路ユニット１３は、図１に示すように、回路基板６１と各種の電子部品６３，６５とを含む。点灯回路ユニット１３は、口金３を介して受電した商用電力（交流）を整流する整流回路と、整流された直流電力を平滑化する平滑回路とを備える。平滑された直流電力は、必要があれば、昇圧・降圧回路等により所定の電圧へと変換される。

回路基板６１は、絶縁板と配線パターンと接続端子とを備える。絶縁板は、ここでは、全体として円板状をしている。

ここでは、整流回路はダイオードブリッジにより、平滑回路はコンデンサにより構成されている。これらの電子部品６３，６５は回路基板６１に実装される。なお、電子部品は、符号を付した「６３」、「６５」以外にも存在するが、ここでは、図面の便宜上、トランス６３と電解コンデンサ６５にのみ符号を付している。なお、点灯回路ユニット１３と口金３とは配線ケーブルにより接続されている。
（５）口金３
口金３は、ＬＥＤランプ１を照明器具に装着するための装着手段としての機能と、照明器具のソケットから受電するための受電手段としての機能を有する。口金３は、一般電球に用いられている口金と同タイプのものが利用される。口金３は、例えばエジソンタイプ（ねじ込みタイプ）であり、シェル部７１と、アイレット部７３と、シェル部７１とアイレット部７３との絶縁性を確保するための絶縁部７５とからなる。
（６）グローブ１１
グローブ１１は、ＬＥＤモジュール９を保護する機能を有する。このため、グローブ１１は、ＬＥＤモジュール９を被覆する状態でケース５に装着される。なお、グローブ１１は、透光性材料により構成されている。使用可能な透光性材料としては、例えば、ガラス材料や樹脂材料等がある。

グローブ１１は、例えば電球形蛍光ランプのグローブと同じＡタイプである。グローブ１１は、ケース５や基台７に装着されている。装着は、ねじを利用する方法、接着剤を利用する方法、係合手段を利用する方法等を用いることができる。ここでは、グローブ１１の開口端部８１が、基台７の周壁３５とケース５との間の隙間に挿入され、接着剤８５により固着されている。
３．具体的な構成について
ＬＥＤモジュール９は、青色光を出射するＬＥＤ２３と、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子とを利用することで白色光を出射する。波長変換材料としての蛍光体粒子は封止体２５に混入されている。

図６は、ＬＥＤランプの実装例を示す図である。

ＬＥＤランプ１は、２０個のＬＥＤ２３を直列接続したＬＥＤ群（図中の「２０ＬＥＤ」である。）を３並列接続している。各ＬＥＤ２３の順電圧Ｖｆが３［Ｖ］、順電流Ｉｆが８７．５［ｍＡ］となるように点灯回路ユニット１３が回路構成されている。

１つのＬＥＤ群には、６０［Ｖ］の電圧が印加され、約５５０［ｌｍ］の光束を発し、ＬＥＤモジュール９として、１６５０［ｌｍ］の光束を発する。このときの点灯状態は、定格点灯であり、各ＬＥＤのジャンクション温度Ｔｊは約１００［℃］となる。

なお、ＬＥＤモジュール９に給電する電力は、ＬＥＤを複数搭載したランプに対して電力を供給し、このときのＬＥＤ２３の実際のジャンクション温度Ｔｊと順電流・順電圧との関係から決定される（必要があれば、ＬＥＤの個数を変更したランプを作成し、同様の試験を行うことで電力が決定される）。

従って、ＬＥＤモジュール９を装着する基台７の温度は１００［℃］以下となり、また、基台７と接続しているケース５の温度も８５［℃］以下となり、ケース５として、汎用の樹脂材料を利用することができる。

１つのＬＥＤ群を構成する２０個のＬＥＤ２３は、図２に示すように、６個、８個、６個の３列で実装され、この３列を３回繰り返すことで、６０個のＬＥＤ２３が２０直３並列で接続されている。つまり、６０個のＬＥＤ２３は、９列に分配され、そのうち、各列が並ぶ方向（列と直交する方向）の２番目、５番目及び８番目の列が８個のＬＥＤ２３で構成され、他の列が６個のＬＥＤ２３で構成されている。

ＬＥＤ２３は、平面視において３９０［μｍ］×３９０［μｍ］の正方形で、高さが５２０［μｍ］の大きさである。各ＬＥＤ群の１列において６個または８個が並ぶ方向の隣接するＬＥＤ２３の間隔Ａは、１．６［ｍｍ］であり、隣接する列の間隔Ｂは、２．０［ｍｍ］である（図２参照）。

図７は、実施例におけるＬＥＤランプの回路構成図である。

ＬＥＤランプ１は、口金３を介して受電した電力を所定の電力に変換してＬＥＤモジュール９に供給する。なお、受電した電力を所定電力に変換するのが点灯回路ユニット１３である。

点灯回路ユニット１３は、整流回路１０１、平滑回路１０３，１０５、電力変換回路１０７を備える。整流回路１０１は、口金３を介して受電した交流電流を直流電流に変換する。整流回路１０１は、４つのダイオードからなるダイオードブリッジにより構成されている。

平滑回路１０３は、整流された脈流を平滑化する。平滑回路１０３は、電解コンデンサ６５により構成されている。電力変換回路１０７は、ここでは、降圧回路である。降圧回路は、トランス６３と、スイッチング素子１１１、ＩＣ部１１３とから構成され、所謂、絶縁型フライバックコンバータである。

トランス６３は、１次コイルと２次コイルとを有し、互いの巻数は、変換する電圧値により決定される。スイッチング素子１１１は、１次コイルに流れる電流をオン・オフするためのものであり、ＩＣ部１１３から信号によりオン・オフされる。なお、ＩＣ部１１３からの信号は、矩形信号であり、デューティ比を変えることで、１次コイルの電流を調整している。

２次コイルには、１次コイルに対応した直流電流が出力される。

平滑回路１０５は、２次コイルから出力された直流電流を平滑化するものであり、コンデンサ１１５が利用されている。

上記のトランス６３の巻き数、スイッチング素子１１１のオン・オフのタイミングを調整することで、商用電力から、ＬＥＤモジュール９に対して、６０［Ｖ］の電圧、２６２．５［ｍＡ］の電流を供給できる。
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では、特に、ＬＥＤランプについて説明したが、本発明は、上記ＬＥＤランプを利用した照明装置にも適用できる。

第２の実施形態では、第１の実施形態に係るＬＥＤランプ１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８は、第２の実施形態に係る照明装置の概略図である。

照明装置２０１は、例えば、天井２０２に装着されて使用される。

照明装置２０１は、図８に示すように、ＬＥＤランプ１と、ＬＥＤランプ１を装着して点灯・消灯をさせる照明器具２０３とを備える。

照明器具２０３は、例えば、天井２０２に取り付けられる器具本体２０５と、器具本体２０５に装着され且つＬＥＤランプ１を覆うカバー２０７とを備える。カバー２０７は、ここでは下面が開口する開放型であり、ＬＥＤランプ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２１１を内面に有している。器具本体２０５には、ＬＥＤランプ１の口金３が取り付け（螺着）られるソケット２０９を備え、このソケット２０９を介してＬＥＤランプ１に給電される。

ここでの照明器具は、一例であり、例えば、開放型のカバー２０７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（ＬＥＤ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（ＬＥＤ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、照明装置は、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１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なものであってもよい。
＜変形例＞
以上、本発明の構成を、第１及び第２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ない。例えば、第１の実施形態に係るＬＥＤランプや第２の実施形態に係る照明装置の部分的な構成および下記の変形例に係る構成を、適宜組み合わせてなるＬＥＤランプや照明装置であってもよい。

また、上記実施形態に記載した材料、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。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、ＬＥＤランプや照明装置の構成に適宜変更を加えることは可能である。
１．ＬＥＤランプ
第１の実施形態で説明したＬＥＤランプは、口金３、ケース５及びグローブ１１で外囲器を構成し、その外囲器の全体形状が電球型蛍光ランプのＡタイプと同じであった。しかしながら、ＬＥＤランプは、電球型蛍光ランプの他のタイプ、例えば、Ｇタイプであってもよい。

また、ＬＥＤランプの全体形状が電球に近い形状をしていてもよいし、電球と全く異なる形状をしていてもよい。
２．ケース
（１）材料
ケースの材料として利用できる樹脂材料としては、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、プラスチック、塩化ビニール樹脂、アクリル樹脂等がある。
（２）基台との関係
第１の実施形態では、ＬＥＤモジュール９が載置される基台７の周壁３５に対して接着剤８５で固定され、基台７の周壁３５と直接接触していなかったが、ケースの内周面と基台の周壁とが直接するような構成であってもよい。この場合でも定常点灯中のＬＥＤのジャンクション温度が１００［℃］以下に設定されている（１００［℃］以下となるような順電流が供給されている。）ので、ケースの温度も１００［℃］以上になることはなく、樹脂材料によって構成することができる。

第１の実施形態のケースは、表面積を大きくできる溝（所謂放熱フィンである。）を外周面に備えていないが、溝を有してもよい。これにより、放熱特性を向上させることができる。
（３）形状
第１の実施形態でのケース５は、大径筒部５１と小径筒部５３と傾斜筒部５４とを有するような形状、つまり、口金３によって覆われていない部分の一部が大径筒部５１で直管状をしていた。しかしながら、他の形状であってもよい。

他の形状としては、口金によって覆われていない部分が、直管状をしていてもよい（この場合、大径筒部と小径筒部との間に段差部が存する。）し、傾斜状をしていてもよい（この場合、傾斜筒部のみで大径筒部が存在しない。）。
３．ＬＥＤモジュール
（１）半導体発光素子
（１−１）種類
第１の実施形態では、半導体発光素子はＬＥＤ２３であったが、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）であってもよく、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であってもよい。この場合も、熱源となる半導体発光素子における定格点灯中のジャンクション温度がケースや基台に使用する樹脂材料が変色する温度よりも低くなるようにすればよい。
（１−２）配置
第１の実施形態では、ＬＥＤ２３は実装基板２１上に略行列状で配置されていたが、ＬＥＤの発光中の温度を１００[℃]以下であれば、複数のＬＥＤの配置の形態（以下、配置形態ともいう。）は特に限定されるものではなく、他の配置形態でもよい。他の配置形態としては、例えば、行方向と列方向とが交差する角度を９０［度］以外の角度にしたような行列状、円環状や多角環状等の環状等がある。

以下、ＬＥＤを環状に配置したＬＥＤモジュールを変形例１として説明する。なお、ＬＥＤを環状に配置することで、実装基板においてＬＥＤが実装されている環状の内側の中央部分の温度上昇を抑制でき、実装基板下方の点灯回路ユニットへの熱負荷を削減することができる。

図９は、変形例１に係るＬＥＤモジュールの平面図である。

ＬＥＤモジュール３０１は、図９に示すように、実装基板３０３と、複数のＬＥＤ３０５と、封止体とを備える。図９では、ＬＥＤ３０５の配置形態を説明するために、封止体の図示を省略している。

実装基板３０３は、複数個、ここでは、６０個のＬＥＤ３０５を所定の接続形態で接続するための配線パターン３０７を有している。

ＬＥＤ３０５は、複数個、ここでは３個の同心円状に配されている。ＬＥＤ３０５は、各同心円上で周方向に等間隔をおいて実装され、径方向に隣接する同心円（異なる同心円）同士では同心円上に実装されるＬＥＤ３０５の間隔が異なる。つまり、各同心円上のすべてのＬＥＤ３０５は、周方向に１８［度］の間隔（角度）で実装されている。なお、３つの同心円は、径方向に等間隔をおいた位置関係にある。

実装基板３０３の中心側から一番目と三番目の同心円（最内周と最外周の２つの同心円である。）上に配置されているＬＥＤ３０５は同じ径方向（一直線）上に位置し、中心側から二番目の円周（中間の同心円）上に配置されているＬＥＤ３０５に対して、半ピッチ（９［度］）分だけ周方向にずれている。

各同心円上には２０個のＬＥＤ３０５が実装され、合計で６０個のＬＥＤ３０５が実装基板３０３に実装されている。１つの同心円上の２０個のＬＥＤ３０５は直列接続され、この直列接続されたＬＥＤ群が、径方向に隣接する他のＬＥＤ群と並列接続される。これにより、第１の実施形態で説明したＬＥＤモジュール９と同じように、２０直列３並列となる。

配線パターン３０７は、各同心円上で２０個のＬＥＤ３０５を直列接続すると共に、隣接するＬＥＤ群を並列接続するための接続パターン３０７ａと、点灯回路ユニット側と接続するための端子部３０７ｂとを有する。
（１−３）間隔
第１の実施形態及び変形例１では、隣接するＬＥＤの間隔が一定であった（周方向では角度が一定であり、径方向には間隔が一定である。）。しかしながら、隣接するＬＥＤの間隔は、一定でなくてもよく、一定の規則性で変化してもよいし、規則性なしで変化してもよい。

以下、一定の規則性で間隔が異なる状態でＬＥＤが実装されたＬＥＤモジュールを変形例２として説明する。

図１０は、変形例２に係るＬＥＤモジュールの平面図である。

ＬＥＤモジュール３５１は、図１０に示すように、実装基板３５３と、複数のＬＥＤ３５５と、封止体とを備える。図１０でも、ＬＥＤの間隔を説明するために、封止体の図示を省略している。

実装基板３５３は、複数個、ここでも、６０個のＬＥＤ３５５を２０直列３並列の接続形態で接続するための配線パターン３５７を有している。

ＬＥＤ３５５は、複数個、ここでも３個の同心円状に配されている。ここでは、中心に近い内側に位置する同心円から外側に位置する同心円に移るに従って、同心円上に実装されるＬＥＤ３５５の数が多くなるような規則性を有して、各同心円上を周方向に等間隔をおいてＬＥＤ３５５が実装されている。なお、３つの同心円は、径方向において、内側から外側へ移るに従って間隔は変化しないが、変化するようにしてもよい。

具体的には、最内周の同心円３５９ａには１５個のＬＥＤ３５５が周方向に等間隔で実装されている。中間の同心円３５９ｂには２０個のＬＥＤ３５５が周方向に等間隔で実装されている。最外周の同心円３５９ｃには２５個のＬＥＤ３５５が周方向に等間隔で実装されている。

配線パターン３５７は、３つの同心円に跨って、２０個のＬＥＤ３５５を直列接続すると共に、隣接するＬＥＤ群を並列接続するための接続パターン３５７ａと、点灯回路ユニット側と接続するための端子部３５７ｂとを有する。

上記のＬＥＤモジュール３５１では、ＬＥＤ３５５を環状に配置しているので、実装基板３５３の中央部分の温度上昇を抑制できる。また、ＬＥＤ３５５の実装間隔を変えることで、実装基板３５３の温度上昇を抑制しつつＬＥＤ３５５を多く実装することができる。
（１−４）タイプ
第１の実施形態では、ＬＥＤ２３はベアチップタイプであったが、他のタイプでもよい。他のタイプとしては、砲弾タイプやＳＭＤタイプ（表面実装型）がある。以下、ＳＭＤタイプのＬＥＤを実装したＬＥＤモジュールを変形例３として説明する。

図１１は、変形例３に係るＬＥＤモジュールの平面図である。

ＬＥＤモジュール４０１は、図１１に示すように、実装基板４０３と複数のＳＭＤ４０５とを備える。ＳＭＤ４０５は、実装基板４０３の配線パターン４０７にバンプを介して実装され、また電気的に接続されている。

ＳＭＤ４０５は、ここでは、合計で１２個ある。１つのＳＭＤ４０５は、５個のベアチップタイプのＬＥＤを含み、封止体により封止されている。５個のＬＥＤは直列接続されている。

本例では、４つのＳＭＤ４０５を直列に接続してなる３つの直列群４０９ａ，４０９ｂ，４０９ｃを並列に接続している。これにより、第１の実施形態で説明したＬＥＤモジュール９と同じように、２０直列３並列となる。

ＳＭＤ４０５は、図１１で示すように、円環状（１つの円状）に配されている。より具体的には、周方向に等間隔（同じ角度）をおいて実装基板４０３に実装されている。なお、配線パターン４０７は、複数個のＳＭＤ４０５を接続する接続部４０７ａと、点灯回路ユニット側と接続するための端子部４０７ｂとを有する。

ここでは、複数個のＳＭＤ４０５は１重の円環形状に配置されていたが、例えば、２重等の多重の円環形状（複数の同心円である。）に配置されてもよいし、第１の実施形態にように行列状に配置してもよい。さらに、複数個のＳＭＤの実装間隔は、一定であってもよいし、一定でなくてもよい。つまり、ＳＭＤについて、変形例１や変形例２のように実装してもよい。
（２）実装基板
第１の実施形態での実装基板２１は平面視において円形状をした円板状をしている。しかしながら、実装基板は、平面視において、他の形状、例えば、三角形、四角形等の多角形、楕円形状、環状等であってもよい。また、実装基板数も１個に限定するものでなく、２個以上の複数個であってもよい。

さらに、実装基板２１の厚みは一定であったが、部分的に厚く又は薄くしてもよい。例えば、実装基板においてＬＥＤやＳＭＤ等（以下、「ＬＥＤ等」とする。）を実装する部分を厚くしてもよい。より具体的には、円環形状にＬＥＤ等が実装される場合、その円周に対応する部分を厚くしてもよい。これにより、ＬＥＤ等を実装している部分での蓄熱を抑制することができる。
（３）封止体
第１の実施形態では、１つの封止体２５はすべてのＬＥＤ２３を封止している。しかしながら、封止体は、ＬＥＤを封止できればよく、その形態は関係ない。例えば、１つのＬＥＤに対して封止するようにしてもよい（ＬＥＤの数と封止体の数とが同じである。）し、全てのＬＥＤのうち、所定数のＬＥＤを１つの封止体により封止するようにしてもよい。
（４）その他
ＬＥＤモジュール９は、青色光を出射するＬＥＤ２３と、青色光を波長変換する蛍光体粒子とを利用することで白色光を出射するようにしていたが、例えば、紫外線発光の半導体発光素子と三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子とを組み合わせたものでもよい。

さらに、波長変換材料として半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を利用してもよい。
４．口金
第１の実施形態では，エジソンタイプの口金３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、上記実施形態では、口金３は、シェル部７１のネジを利用してケース５のネジ部５７に螺合させることで、ケース５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．グローブ
第１の実施形態では、グローブ１１をＡタイプとしたが、他のタイプ、例えばＧタイプ、Ｒタイプ等の形状であってもよいし、電球等の形状と全く異なるような形状であってもよい。

第１の実施形態では、グローブの内面について特に説明しなかったが、例えば、ＬＥＤモジュール９から発せられた光を拡散させる拡散処理（例えば、シリカや白色顔料等による処理）が施されていてもよい。また、グローブは透光性材料により構成されていればよく、例えば、透明・不透明は特に関係ない。

第１の実施形態では、グローブ１１は一体であった（１つのものとして製造されている）が、例えば、複数の部材を組み合わせた（接合させた）ものであってもよい。
６．基台
第１の実施形態では、基台７の端壁３３は、ＬＥＤモジュール９の装着部分が薄くなっていたが、装着部分を厚くするようにしてもよいし、装着部分以外を厚くしてもよい。以下、ＬＥＤモジュール９を装着する部分が厚い基台を変形例４とし、ＬＥＤモジュールを装着する部分以外の部分が厚い基台を変形例５としてそれぞれ説明する。なお、装着部分とは、基台においてＬＥＤモジュールと接触する部分をさす。

また、第１の実施形態では、基台６におけるＬＥＤモジュール（半導体発光素子）を実装する面は、１つの平面であったが、半導体発光素子を実装する面は、複数あってもよい。つまり、基台の外側に位置する（ケースと装着した状態で、外側に露出している）面が１つの平面内に収まらないような立体的に構成されていてもよい。以下、外側に位置する面が立体的に構成されている基台を変形例６として説明する。
（１）変形例４
図１２は、変形例４に係る基台の断面図である。

基台４５１は、第１の実施形態における基台７と同様に、端壁４５３と周壁４５５とを備える。図１２では、周壁４５５の下部の図示を省略しているが、周壁４５５の構成は第１の実施形態の基台７の周壁３５と同じ構成であり、ここでの説明は省略する。

端壁４５３は、中央部分に厚肉部４５７を有している。厚肉部４５７の表面はＬＥＤモジュール（９）を装着するための装着部分４５９となっている。装着部分４５９は、厚肉部４５７の中央が凹んでおり、ＬＥＤモジュール（９）のスライドが規制される。

なお、端壁４５３における厚肉部４５７の外周部分に、点灯回路ユニットとＬＥＤモジュール（９）とを電気的に接続するリード線（図示省略）が通る貫通孔４６１が２つ設けられている。

このように、端壁４５３における装着部分４５９の肉厚を厚くすることで、基台（端壁４５３）４５１の包絡体積を大きくでき、放熱性を向上させることができる。
（２）変形例５
図１３は、変形例５を説明する図であり、（ａ）は変形例５に係る基台に装着されるＬＥＤモジュールの平面図であり、（ｂ）は変形例５に係る基台の断面図である。

変形例５では、図１３の（ａ）に示すＬＥＤモジュール４７１が、図１３の（ｂ）に示すように、基台４７３に装着される。

ＬＥＤモジュール４７１は、ここでは、中央に開口４７５を有し、平面視形状が環状をしている。具体的には、開口４７５は、平面視において略円形状をし、ＬＥＤモジュール４７１は円環状をしている。

ＬＥＤモジュール４７１は、実装基板４７７、複数のＬＥＤ４７９（図１３の（ｂ）参照）、封止体４８１を備える。実装基板４７７は、ここでは、円環状をしている。実装基板４７７は、その表面に配線パターンを有している。

配線パターンは、複数のＬＥＤ４７９を所定の接続形態で接続するための接続部と、点灯回路ユニットからの配線４８３が接続されるための端子部４８５とを有する。配線パターンのうち、接続部は封止体４８１により覆われており、図１３の（ａ）に示すように、端子部４８５のみが外部に現れている。

封止体４８１は、実装基板４７７に対して、円環状に設けられている。なお、ＬＥＤの形態、個数、接続形態は特に限定するものでない。

基台４７３は、第１の実施形態と同様に、端壁４９１を有している。端壁４９１は、図１３の（ｂ）に示すように、ＬＥＤモジュール４７１の開口４７５内へと張り出す張出部４９３を有する。張出部４９３は、ＬＥＤモジュール４７１が装着される装着部４９５よりも肉厚が厚くなっている。なお、張出部４９３には点灯回路ユニット側からの配線４８３が通る貫通孔４９７が設けられている。

このように基台４７３におけるＬＥＤモジュール４７１が装着される装着部４９５以外の部分の厚みを厚くすることで、包絡体積を確保して、基台４７３に蓄熱するのを抑制し、点灯回路ユニットへの熱負荷を低減することができる。
（３）変形例６
図１４は、変形例６を説明する図であり、グローブを外した斜視図であり、図１５は、変形例６に係る基台の説明図であり、図１６は、ＬＥＤモジュールの展開図である。

ＬＥＤランプ５０１は、図１４に示すように、口金３、ケース５、基台５０３、ＬＥＤモジュール５０５、図示を省略しているグローブ、ケース５内に収容され且つ図１４には現れていない点灯回路ユニットを備える。

変形例６に係るＬＥＤランプ５０１の構成は、第１の実施形態に係るＬＥＤランプ１に対して、基台５０３、ＬＥＤモジュール５０５が異なる。以下、基台５０３、ＬＥＤモジュール５０５について説明する。

基台５０３は、図１４及び図１５に示すように、ＬＥＤモジュール５０５を実装する実装面を複数面有している。本例では、実装面は１７面ある。基台５０３は、図１５に示すように、多角錐台状、ここでは、８角錐台に近い形状をし、その周面に実装面が形成されている。

基台５０３は、図１５に示すように、筒状をした筒状部５０７と、筒状部５０７の上端を塞ぐ蓋部５０９と、筒状部５０７の下端から外方へと突出する外鍔部５１１とを備える。筒状部５０７は、断面形状が８角形状をしている。

筒状部５０７は、８角形状の筒状部分５０７ａと、８角錐形状の錐状部分５０７ｂとからなり、周面の合計１６の面が実装面となる。

蓋部５０９は、上方から見たときに、８角形状をし、その中央に貫通孔５１３を有している。蓋部５０９の外面は、貫通孔５１３を除いた領域がＬＥＤモジュール５０５（ＬＥＤ５２７）を実装する実装面となっている。

外鍔部５１１は、基台５０３をケース５に外鍔部５１１側から挿入した際に、ケース５の内周面と当接する。

ＬＥＤモジュール５０５は、図１４に示すように、基台５０３の外周面に形成された実装面に実装される。基台５０３の実装面が複数面（１７面）あるため、ＬＥＤモジュール５０５の実装基板５１５には、可撓性を有する、所謂、フレキシブル基板が用いられている。

実装前の実装基板５１５は、図１６に示すように、基台５０３を展開したときの実装面に似た形状をしている。具体的には、実装基板５１５は、仮想円の中心に位置する中央部５１７と、中央部５１７から周方向に間隔をおいて径方向に延出する複数個（８個）の延出部５１９とからなる。中央部５１７は、その中央に基台５０３の貫通孔５１３に対応した貫通窓５１７ａを有する。

実装基板５１５は、可撓性を有する絶縁板５２１と、絶縁板５２１の表面に形成された配線パターン５２３とを有する。配線パターン５２３は、ＬＥＤ５２７を所定の接続形態（例えば、直列、並列、直並列等である。）で接続するためのものである。

実装基板５１５の表面には、配線パターン５２３と点灯回路ユニットとを電気的に接続するためのコネクタ５２５と、複数個のＬＥＤ５２７が設けられている。なお、配線パターン５２３と点灯回路ユニットとを接続する配線は、実装基板５１５の貫通窓５１７ａと、基台５０３の貫通孔５１３とを利用して基台５０３の内部から引き出される。

複数のＬＥＤ５２７は、基台５１３の各実装面上に位置するように、実装基板５１５の表面に実装されている。なお、図１４や図１６に現れているＬＥＤ５２７は、封止体で封止されている。
７．点灯回路ユニット
（１）回路構成
実施例での点灯回路ユニット１３は、整流回路１０１、平滑回路１０３，１０５、電力変換回路１０７を備え、電力変換回路（電圧変換回路）として、降圧回路を用いた。しかしながら、電力変換回路として他の回路を用いてもよい。他の回路としては昇降圧回路、定電流回路、定電圧回路等がある。また、商用入力電圧よりも、ＬＥＤへの印加電圧が高い場合には、昇圧回路を用いることとなる。昇圧回路としては、例えばトランスを使用する回路等がある。
（２）配置
第１の実施形態では、特に説明しなかったが、基台７の端壁３３の裏面と、点灯回路ユニット１３の回路基板６１との間隔（図１の「ｃ」である。）は大きいほど、点灯中のＬＥＤ２３の熱の点灯回路ユニットへの影響が小さい。

１ ＬＥＤランプ
３ 口金
７ 基台
９ ＬＥＤモジュール
１１ グローブ
１３ 点灯回路ユニット
２３ ＬＥＤ

Claims (3)

1. 受電用の口金と、
   前記口金が一端に装着された筒状のケースと、
   前記ケースの他端を塞ぐ基台と、
   前記基台の外側に位置する面に実装された半導体発光素子と、
   前記半導体発光素子を覆い前記ケースの他端側に装着されたグローブと、
   前記ケース内に収容され且つ前記口金を介して受電して前記半導体発光素子を点灯させる点灯回路ユニットと
   を備え、
   前記ケースは、樹脂材料からなり、
   前記点灯回路ユニットは、定格点灯中における前記半導体発光素子のジャンクション温度が１００℃となる順方向の電流値以下の電流を、前記半導体発光素子に供給する
   ことを特徴とするランプ。
   
2. 前記ケースの他端部は、前記基台と熱的に接続し、
   前記定格点灯中において、前記基台における前記ケースの他端部と熱的に接続する部分の温度が８５℃以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載のランプ。
   
3. ランプと、前記ランプを装着して点灯させる照明器具とを備える照明装置において、
   前記ランプは、請求項１又は２に記載のランプである
   ことを特徴とする照明装置。

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