WO2011108272A1 - 電球形ｌｅｄランプおよび照明装置 - Google Patents

電球形ｌｅｄランプおよび照明装置 Download PDF

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WO2011108272A1
WO2011108272A1 PCT/JP2011/001250 JP2011001250W WO2011108272A1 WO 2011108272 A1 WO2011108272 A1 WO 2011108272A1 JP 2011001250 W JP2011001250 W JP 2011001250W WO 2011108272 A1 WO2011108272 A1 WO 2011108272A1
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leds
led lamp
stage
led
bulb
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隆在 植本
川越　進也
橋本　尚隆
敏靖 小島
池田　拓
上田　康之
永井　秀男
浩司 野原
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パナソニック株式会社
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    • F21V14/02—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21V23/001—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being electrical wires or cables
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    • F21Y2107/00—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements
    • F21Y2107/60—Light sources with three-dimensionally disposed light-generating elements on stacked substrates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a bulb-shaped LED lamp and a lighting device, and more particularly to a bulb-shaped LED lamp suitable as an alternative light source for a halogen lamp with a reflector and a lighting device equipped with the same.
  • a halogen bulb with a reflector is a combination of a bowl-shaped reflector with a concave reflective surface and a halogen bulb, and for example, it is mounted on a downlight type lighting fixture and is used for spot lighting in stores, museums, etc. It is used as.
  • Patent Document 1 discloses a bulb-shaped LED lamp in which a disk-shaped substrate is provided at a position corresponding to the opening of a reflector in a halogen bulb with a reflector and a plurality of LEDs are mounted on the substrate. .
  • the LED mounted on the center of the substrate and in the vicinity of the substrate during lighting is affected by the heat from the LED mounted on the periphery, and the LED mounted on the peripheral part of the substrate The temperature is higher than that.
  • the LED mounted on the peripheral part of the substrate As a result, as the LED is closer to the central portion of the substrate, the light emission efficiency becomes lower.
  • mount the LEDs in a line along the peripheral portion (on the circumference) of the substrate in order to eliminate the uneven light emission efficiency, but if this is done, the total number of mounted LEDs decreases, and the light amount decreases. I will.
  • the bulb-shaped LED lamp according to the present invention converts a plurality of LEDs, a base, and commercial power supplied via the base into electric power for causing the plurality of LEDs to emit light.
  • a light emitting member having a bowl-shaped portion, and a stage projecting inward from an inner peripheral surface of the bowl-shaped portion is an axial direction of the bowl-shaped portion
  • the plurality of LEDs are arranged in a row in the circumferential direction about the axis of each stage.
  • the LEDs are arranged in a row in the circumferential direction about the axial center of the bowl-like portion in each stage. It is not surrounded by LEDs. Moreover, since a part of a bowl-shaped part exists between the stage in which the said 1 LED and the said 1 LED were provided, and the other LED provided in the adjacent stage, that much, both LEDs As compared with the conventional case provided on the same plane, the heat conduction path becomes longer, and the heat of the opposite LED becomes less susceptible to each other.
  • the outer peripheral surface of the part of the bowl-like portion is exposed to the outside air, it is considered that most of the outer peripheral surface is dissipated in the part, which also makes it less susceptible to the heat of the other party's LED. Therefore, since the dispersion
  • the LEDs are arranged in the circumferential direction of each of the stages provided in at least two stages, that is, the LEDs are arranged in rows on at least two circumferences, the uneven luminous efficiency is eliminated. In order to do so, it is not necessary to reduce the number of LEDs in comparison with the above-mentioned conventional LED lamp which must provide the LEDs in a row on one circumference.
  • the light bulb-shaped LED lamp according to the present invention comprises a plurality of LEDs, a base, and an electric power for causing commercial power supplied through the base to emit the plurality of LEDs.
  • a light emitting member having a bowl-like portion, and an individual stage projecting inward from an inner circumferential surface of the bowl-like portion is provided for each of the LEDs.
  • Each individual stage is provided at a position where any of the LEDs do not overlap with the other LEDs when the LEDs mounted on the LED mounting surface of the individual stage are viewed from the axial direction of the bowl portion, And, it is characterized in that the angle of the LED mounting surface is configured to be changeable.
  • the LED is mounted on the individual stage protruding inward from the inner peripheral surface of the bowl-like part, the individual stage on which a certain LED is mounted and the other Since a part of the bowl-like part exists between the individual stages on which the LEDs are mounted, the heat conduction path becomes longer compared to the conventional case where both LEDs are provided on the same plane. , Mutually less susceptible to the heat of the other's LED.
  • the outer peripheral surface of the part of the bowl-like portion is exposed to the outside air, it is considered that most of the outer peripheral surface is dissipated in the part, which also makes it less susceptible to the heat of the other party's LED. Therefore, since the dispersion
  • each of the individual stages can be projected from an arbitrary position on the inner circumferential surface unless the LEDs overlap when viewed from the axial center direction of the bowl-like portion, one of the individual stages to eliminate the uneven light emission efficiency. It is not necessary to reduce the number of LEDs in comparison with the above-mentioned conventional LED lamp which must provide the LEDs in a row on the circumference of.
  • a lighting device includes a lighting fixture and the above-described bulb-shaped LED lamp mounted on the lighting fixture, and the above-described bulb-shaped LED lamp It plays the same effect.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a light bulb-shaped LED lamp according to Embodiment 1 as viewed from the front. It is a top view of the said lightbulb-shaped LED lamp. It is a perspective view of the 1st member and 3 LED modules which are the structural members of the said bulb-shaped LED lamp. It is sectional drawing which looked at the lightbulb-shaped LED lamp which concerns on Embodiment 2 from the front.
  • FIG. 20 is a plan view of a light bulb-shaped LED lamp according to Embodiment 5.
  • FIG. 21 is a perspective view of a first member and three LED modules that are components of a light bulb-shaped LED lamp according to Embodiment 5.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a light bulb-shaped LED lamp 10 according to Embodiment 1 (hereinafter simply referred to as “LED lamp 10”) as viewed from the front, and FIG. 2 is a plan view thereof. In addition, FIG. 2 is drawn in the state which removed the front glass 18 mentioned later.
  • the reflector-equipped LED bulb 10 is configured of a base 12, a lighting circuit unit 14, a heat radiating member 16, a front glass 18, LED modules 20, 22, 24 and the like.
  • the base 12 has a main portion 26 made of an electrically insulating material.
  • One end portion of the main body portion 26 is formed in a substantially cylindrical shape, and the shell 28 is fitted into the cylindrical portion. Further, one end side of the cylindrical portion is formed in a substantially frusto-conical shape, and the eyelet 30 is fixed to the top of the truncated cone.
  • the base 12 conforms to a standard (for example, JIS standard) to be attached to a socket of an existing lighting device for an incandescent lamp.
  • the other end portion of the cylindrical portion of the main body portion 26 is formed in a hollow shape in which the internal space expands as the distance from the eyelet 30 increases, and the lighting circuit unit 14 is accommodated in the hollow portion.
  • the lighting circuit unit 14 includes a circuit board 32 and a plurality of electronic components 34 mounted on the circuit board 32.
  • the lighting circuit unit 14 and the eyelet 30 are electrically connected to each other by a first lead wire 36, and the lighting circuit unit 14 and the shell 28 are electrically connected to each other by a second lead wire 38.
  • the lighting circuit unit 14 converts commercial AC power supplied via the eyelet 30 and shell 28 and the first lead 36 and the second lead 38 into power for lighting the LED modules 20, 22, 24. The power is supplied to the LED modules 20, 22, 24.
  • the heat dissipating member 16 is made of a heat conductive material such as aluminum, and has a neck portion 40 and a hook portion 42 connected to the neck portion 40.
  • the central axis X of the neck portion 40 and the collar portion 42 is indicated by an alternate long and short dash line.
  • the neck portion 40 has a substantially cylindrical shape, and is inserted from the opening of the main body portion 26 of the mouthpiece 12 and fixed to the main body portion 26.
  • an adhesive for example, a silicone resin, an adhesive with good thermal conductivity (for example, an adhesive containing thermal grease etc.) (all not shown) and the like.
  • the heat radiating member 16 is a combination of two members (first member 16A, second member 16B) having a plane symmetrical shape.
  • FIG. 3 shows a perspective view of the first member 16A and the LED modules 20, 22, 24.
  • the central axis X (of the heat dissipation member 16) when the first member 16A and the second member 16B are combined is described.
  • the alphabet "A” is attached to each part of the first member 16A, and the alphabet "A” is used to indicate the corresponding part of the heat dissipation member 16 formed by combining the first member 16A and the second member 16B. It is omitted and shall be indicated only by the number.
  • the first member 16A has a semi-cylindrical portion 40A serving as the neck portion 40 (FIG. 1) and a semi-cylindrical portion 42A serving as the spike-like portion 42 (FIG. 1), which are continuously provided.
  • Stages 46A and 48A are provided in a plurality of stages (two stages in this example) in the central axis X direction, projecting inward (toward the central axis X) from the inner circumferential surface 44A of the half collar portion 48A.
  • the first stage 46A and the second stage 48A are provided from the side closer to the bottom portion 50A of the semi-bowl portion 42A.
  • the internal wiring 80, 82, 84 described later electrically connecting the LED modules 20, 22, 24 and the lighting circuit unit 14 to the bottom 50A of the first member 16A, the first stage 46A, and the second stage 48A, respectively.
  • Notches 52A, 54A, and 56A which are insertion holes for the above are provided.
  • first member 16A has a mating surface 58A with the second member 16B.
  • first member 16A and the second member 16B are combined with their mating surfaces in combination, as shown in FIG. 2, a first annular member protruding inwardly from the inner circumferential surface 44 (toward the central axis X)
  • One stage 46 and a second stage 48 are created.
  • the outer shape thereof is similar to the outer shape of the reflecting mirror portion in the reflecting-mirror-equipped halogen bulb having the base of the same standard size as the base 12. That is, the reflector portion of the halogen bulb with reflector is generally bowl-shaped. Therefore, by setting the weir-like portion 42 to the same size as the weir-like shape of the reflecting mirror, the weir-like portion 42 approximates the outer shape of the reflecting mirror part.
  • the LED module 20 is installed at the bottom 50 of the bowl-like portion 42, the LED module 22 is installed at the first stage 46, and the LED module 24 is installed at the second stage 48.
  • the LED module 20 has a disk-shaped printed wiring board 60 and an LED 66 mounted thereon.
  • the LED modules 22 and 24 are respectively annular printed wiring boards 62 and 64 and the LEDs 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78 mounted thereon.
  • LEDs 67 to 78 are mounted on each of the printed wiring boards 62 and 64 at equal angular intervals (60 degrees in this example) around the ring center axis.
  • the LEDs 66 to 78 are all the same, and are surface mount (SMD) type white LEDs with a lens.
  • SMD surface mount
  • the LEDs 67 to 72 of the LED module 22 are electrically connected in series by the wiring pattern (not shown) of the printed wiring board 62.
  • the LEDs 73 to 78 of the LED module 24 are connected to the wiring pattern of the printed wiring board 64 (Not shown) are electrically connected in series.
  • the heat dissipation can be individually improved by individually changing the thickness of the bottom portion 50, the first stage 46, and the second stage 48 as necessary. That is, the thickness of the bottom portion 50 can be increased in order to eliminate the influence of the heat generated in the lighting circuit unit 14. Also, as in the first stage 46, when the number of LEDs is larger than the second stage 48 compared to the second stage 48, heat is less likely to escape, so for example, the thickness of the first stage 46 By making the thickness larger than the thickness, it leads to the improvement of the heat dissipation.
  • the LED module 22 and the LED module 24 are disposed on each of the first stage 46 and the second stage 48 so that the arrangement angles of the LEDs 67 to 72 and the LEDs 73 to 78 are offset by 30 degrees about the central axis X. It is provided. That is, when viewed from the central axis X in the radial direction of the bowl-like portion 42, the LEDs 67 to 78 do not overlap any of the LEDs provided on one stage with any of the LEDs provided on the other adjacent stage. It is arranged. By arranging in this manner, it is possible to suppress the uneven illuminance on the surface to be irradiated as much as possible.
  • the printed wiring board 60 and the circuit board 32 are electrically connected via the internal wiring 80 inserted into the insertion hole 52. Further, the printed wiring board 62 and the circuit board 32 are electrically connected via the internal wiring 82 inserted through the insertion holes 52 and 54. Furthermore, the printed wiring board 64 and the circuit board 32 are electrically connected via the internal wiring 84 inserted through the insertion holes 52, 54 and 56.
  • the internal wirings 80, 82, 84 are connected to each other by a wiring pattern (not shown) of the circuit board 32 so that the LEDs 66 to 78 are electrically connected in series.
  • the LED lamp 10 has the cap 12 attachable to the existing lighting fixture for a halogen bulb. Further, the base 12 is provided with a heat dissipation member 16 having a wedge shape similar to the reflection mirror of the halogen bulb with a reflection mirror, and the outer shape of the LED lamp 10 is formed by the base 12 and the heat dissipation member 16 . For this reason, it can be installed without any problem in space to existing lighting fixtures for halogen bulbs with reflectors.
  • the LED lamp 10 configured as described above When the LED lamp 10 configured as described above is attached to a lighting fixture and power is supplied through the base 12, the thirteen LEDs 67 to 78 are turned on, and each of them is heated.
  • the LED 67 is surrounded by the LEDs 73, 74, 68 and 72, so the effects of heat of these four LEDs 73, 74, 68 and 72 are well It also seems to receive.
  • the LED 67 and the LEDs 73 and 74 are provided on different stages and are not actually on the same plane.
  • the LEDs 73 and 74 and the LED 67 are on the same plane (for example, as in the prior art), such as the second stage 48 to a part of the bowl portion 42 to the first stage 46. Compared to the case where they are disposed on the same substrate).
  • the outer peripheral surface of the above-mentioned part of the bowl-like portion 42 is exposed to the outside air, it is considered that the majority is dissipated in that part, so the heat of the LEDs 73 and 74 on the LED 67 is considered to be less Be
  • the LEDs 68 and 72 are on the same plane (on the same printed wiring board 62) as the LEDs 67, but do not surround the LEDs 67.
  • none of the thirteen LEDs 66 to 78 is surrounded by the other LEDs in the same plane, so when these LEDs are arranged on one substrate as in the prior art Each LED is less susceptible to the heat of the other LEDs, as compared to. For this reason, it is thought that the dispersion
  • each of the LED modules 20, 22, 24 may be selectively turned on. This can be achieved by incorporating a selection circuit using a known technique into the lighting circuit unit 14 and using a remote controller that can be realized by a known technique.
  • the LED module 20 alone has a so-called brightness of about so-called light bulbs, so it is suitable, for example, when used as a night light.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a light bulb-shaped LED lamp 100 according to Embodiment 2 (hereinafter, simply referred to as “LED lamp 100”) as viewed from the front, and is a drawing similar to FIG.
  • the LED lamp 100 according to the second embodiment has the same configuration as the LED lamp 10 according to the first embodiment (FIG. 1) except that the shape of the heat dissipation member is different. Therefore, about the component similar to the LED lamp 10, the same code
  • the first and second stages 46 and 48 of the first embodiment are different from the first stage 104 and the second stage 106 below.
  • the space is not provided, and the space is filled with a material (in this example, aluminum) which constitutes the heat dissipation member 102.
  • a material in this example, aluminum
  • the thickness of the ridges between the bottom and the first stage and between the first and second stages was increased.
  • the heat capacity of the heat dissipation member 102 is increased, so that the heat dissipation performance is further improved, and the degree of temperature rise of the LEDs 66 to 78 (partially not shown) can be suppressed.
  • the inner circumferential surface between the bottom and the first stage approaches the LED 66, and the inner circumferential surface between the first stage and the second stage becomes the LEDs 67 to 72 of the LED module 22 (partially not shown Because the inner circumferential surfaces become the reflective surfaces of the corresponding LEDs, the light from each LED can be efficiently emitted forward.
  • the first stages 46 and 104 and the second stages 48 and 106 have an annular shape about the central axis X (integrally in the circumferential direction about the central axis X)
  • both stages are divided into a plurality of parts in the circumferential direction, and The angle of each part (the LED mounting surface of the individual stage) can be changed.
  • the base 12, the lighting circuit unit 14, the front glass 18, and the LEDs 67 to 78 are common to the first and second embodiments, illustration and description of these components are omitted, and the following description will be made. , Mainly on different parts.
  • FIG. 5A is a perspective view showing a first member 202A of the first and second members constituting the heat dissipation member having the neck portion and the hook portion in the LED lamp according to the third embodiment.
  • the second member (not shown) is symmetrical to the first member 202A with the central axis X as the axis of symmetry, and as in the first embodiment, the mating surfaces 204A of the first and second members are aligned.
  • a heat dissipating member is configured by combining them.
  • the heat dissipating member 202 will be described below on the assumption that the first member 202A and the second member (not shown) are combined.
  • the heat dissipating member 202 has a neck portion 206 and a hook-like portion 208 connected to it.
  • a first stage 212 and a second stage 214 protruding inward (toward the central axis X) from the inner circumferential surface 210 of the bowl-like portion 208 are provided in two stages in the axial center direction of the central axis X.
  • Each of the first stage 212 and the second stage 214 is a plurality of (six (in this example, three do not appear in FIG. 5) juxtaposed in the circumferential direction about the central axis X.
  • FIG. 5B and FIG. 5C show the individual stage 219 seen in the direction of the arrow A in FIG. 5A.
  • the individual stage 219 has a fixed portion 222 extended from the inner circumferential surface 210 of the bowl-like portion 208 toward the central axis X, and a movable portion 224 connected thereto.
  • fixed part 22 extends from the collar-like part 208 can be cast by the lost wax method, for example.
  • the insertion hole of the fixing portion 222 may be opened in the thickness direction of the hook portion 208, and the end of the fixing portion 222 separately manufactured may be inserted into the insertion hole.
  • the fixed portion 222 and the movable portion 224 are connected by straight pins 226 press-fit into through holes formed in each.
  • the pin 226 is orthogonal to the radial direction of the collar portion 208, and the movable portion 224 is pivotally supported in the directions of the arrow U and the arrow D around the axis of the pin 226.
  • a rectangular printed board 228 is fixed to the LED mounting surface 230 of the movable portion 224, and the LED 78 is mounted on the printed board 228.
  • the state in which the LED mounting surface 230 and hence the main surface of the printed circuit board 228 shown in FIG. 5B are parallel to the direction orthogonal to the central axis X is referred to as the “standard state”.
  • the standard state the light of the LED 78 is emitted exclusively in the direction parallel to the central axis X.
  • the arrangement of the LEDs in plan view of the LED lamp is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
  • the angle of the light emitted from the LED 78 with respect to the central axis X can be changed by rotating the movable portion 224 with, for example, a fingertip from the standard state.
  • a state in which light is collected toward the central axis X can be realized, and when it is rotated in the direction of arrow U, a light distribution can be obtained such that the irradiation surface is irradiated wide.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a light bulb-shaped LED lamp 300 (hereinafter simply referred to as “LED lamp 300”) according to the fourth embodiment, viewed from the front, and is a drawing similar to FIG.
  • the LED lamp 300 has a configuration in which a light diffusion member 302 described later is added to the LED lamp 10 (FIG. 1) of the first embodiment.
  • the LED lamp 300 has the same configuration as the LED 10 except that the light diffusion member 302 is provided.
  • FIG. 6 the same components as those of the LED lamp 10 (FIG. 1) will be assigned the same reference numerals as in FIG. 1 and the description thereof will be omitted.
  • the light diffusion member 302 will be mainly described.
  • the light diffusion member 302 is generally frusto-conical in shape, and is housed in the heat dissipation member 16 with its top facing the bottom of the bowl-shaped heat dissipation member 16. In the stored state, the central axis of the truncated cone overlaps the central axis X.
  • a recess 302A is provided on the top of the light diffusion member 302, and the LED 66 is accommodated in the recess 302A.
  • the bottom surface of the light diffusion member 302 is fixed to the front glass 18 by light-transmitting adhesion, and the light diffusion member 302 is assembled to the heat dissipation member 16 simultaneously with the attachment of the front glass 18 to the heat dissipation member 16.
  • the light diffusion member 302 is made of a translucent resin such as an acrylic resin, glass, or another translucent material.
  • the light diffusion member 302 By providing the light diffusion member 302 in this manner, part of the light emitted from the LEDs 67 to 78 is reflected by the side surface 302 B of the light diffusion member 302, or the other part is incident inside the light diffusion member 302.
  • the light incident on the inside repeats reflection on the inside and is emitted to the outside. For this reason, the emission range (emission angle) of light will be expanded rather than LED lamp 10 as LED lamp 100 whole.
  • the LED module 20 may be removed, and the light reflecting member 302 may be in the shape of a perfect truncated cone having no recess 302A.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a light bulb-shaped LED lamp 400 according to Embodiment 5 (hereinafter simply referred to as “LED lamp 400”) as viewed from the front, and FIG. 8 is a plan view of the same. 1, it is the figure drawn similarly to FIG.
  • the LED module 20 configured of one LED 66 from the side close to the base 12 in the central axis X direction, and the LED having a configuration in which six LEDs 67 to 72 are annularly distributed.
  • the module 22 and the LED module 24 having a configuration in which six LEDs 73 to 78 are arranged in an annular shape larger than the annular shape are arranged in this order, in the LED lamp 400 of the fifth embodiment, the size of the LED module The order of the relationship is reversed.
  • the LED module 402 having a configuration in which six LEDs 73 to 78 are annularly arranged from the central axis X direction and the side close to the base, and the six LEDs 67 to 72 are smaller than the annular
  • An annularly arranged LED module 404 and an LED module 406 composed of one LED 66 are arranged in this order.
  • the lighting circuit unit 14 is disposed in a so-called horizontal orientation in which the circuit board 32 is provided in a posture orthogonal to the central axis X.
  • the lighting circuit unit 408 is provided in a posture in which the circuit board 410 is parallel to the central axis X, that is, so-called vertical mounting.
  • the LED lamp 400 has the same configuration as the LED lamp 10 except that the arrangement order of the LED modules and the installation direction of the lighting circuit unit are different. Therefore, in FIG. 7 and FIG. 8, the component substantially the same as that of the LED lamp 10 is given the same reference numeral, and the description thereof will be omitted.
  • the lighting circuit unit 408 includes a circuit board 410 and a plurality of electronic components 412 mounted on the circuit board 410.
  • the end portion of the circuit board 410 on the side close to the shell 28 is inserted into a pair of opposing grooves (not shown) provided in parallel with the central axis X in the inner circumferential surface 26A of the main body 26 of the mouthpiece 12 , Is housed in the main body portion 26.
  • the other end portion of the circuit board 410 protrudes from the base 12 and extends to the collar portion 416 of the heat dissipation member 414.
  • the heat radiating member 414 is a combination of two members (first member 414A and second member 414B) having plane symmetry.
  • FIG. 9 is a perspective view of the first member 414A and the LED modules 402, 404, and 406, and is drawn in the same manner as FIG. Also in the fifth embodiment, as in the first embodiment, each part of the first member 414A is given an alphabet "A", and the heat dissipation member 414 formed by combining the first member 414A and the second member 414B. In the case where the corresponding part is indicated, the alphabet "A" is omitted and only indicated by the number.
  • the first member 414A has a semi-cylindrical portion 418A serving as a neck portion 418 (FIG. 7) and a semi-cylindrical portion 416A serving as a brim portion 416 (FIG. 7) connected thereto. Unlike the first embodiment, the bowl-like portion 416 does not have a bottom (FIG. 7).
  • stages 422A, 424A are provided in the center axis X direction so as to protrude inward (toward the center axis X) from the inner circumferential surface 420A of the half-bar-like portion 416A.
  • the stage 422A is provided to fix a leg 434 of a mounting member 430 described later for the LED module 406, and is hereinafter referred to as a leg fixing stage 422A.
  • the stage 424A is a stage for installing the LED module 402, and is hereinafter referred to as a first stage 424A.
  • the second stage 426 for installing the LED module 404 will be described later.
  • the first member 414A has a mating surface 428A with the second member 414B.
  • a leg fixing stage is provided so as to protrude in an annular shape (toward the central axis X) from the inner circumferential surface 420 (FIG. 8) 422, a first stage 424 is created.
  • the outer shape thereof is similar to the outer shape of the reflector portion in the halogen bulb with a reflector, as in the first embodiment.
  • the LED module 406 is fixed to the leg fixing stage 422 via the mounting member 430.
  • the LED module 406 has the same configuration as the LED module 20 (FIG. 3) of the first embodiment.
  • the mounting member 430 has a disk-shaped pedestal 432 and three legs 434 extending in three directions from the outer periphery of the pedestal 432.
  • the mounting member 430 is made of metal having excellent thermal conductivity, such as aluminum.
  • the LED module 406 is fixed to the pedestal 432 by an adhesive having excellent thermal conductivity.
  • the tip of each of the three legs 434 is bent in a “ ⁇ ” shape, and the bent portion is joined to the leg fixing stage 422 by solder (not shown) or the like.
  • the largest LED module 402 among the three LED modules 402, 404, and 406 is installed.
  • the LED module 402 has the same configuration as the LE module 24 (FIG. 3) except that the printed wiring board 436 is slightly smaller.
  • the LED module 404 has the same configuration as the LED module 22 (FIG. 3) except that the printed wiring board 438 is slightly smaller.
  • the LED module 404 is attached to the hook portion 416 via the fixing member 440.
  • the fixing member 440 includes an annular portion 442 and six arm portions 446 extending radially from the outer periphery of the annular portion 442 at equal angular intervals.
  • the tip end surface of the arm portion 446 is cut in accordance with the inclination (curved surface) of the inner circumferential surface 420 of the hook-like portion 416.
  • the fixing member 440 is fitted in the collar portion 416 in a state where the central axis of the annular portion 442 is aligned with the central axis X. At this time, as shown in FIG. 8, none of the arm portions 446 are fitted so as not to overlap the LEDs 73 to 78 constituting the LED module 402 in plan view. Here, preferably, each of the arms 446 is fitted so as to be located in the middle between adjacent LEDs.
  • each of the arm portions 446 is in contact with the inner peripheral surface of the hook-like portion 416 over substantially the entire surface.
  • the tip end portions of the arm portions 446 are joined to the collar portion 416 by solder (not shown) and integrated with the collar portion 416.
  • the fixing member 440 forms a part of the heat dissipating member 414, and constitutes a second stage 426 protruding inward (toward the central axis X) from the inner circumferential surface 420 of the bowl-like portion 416.
  • the LED module 404 is disposed on the annular portion 442 of the second stage 426.
  • Each of the LED modules 402, 404, and 406 and the lighting circuit unit 408 are electrically connected by a wire (not shown) through which the hollow portion of the heat dissipation member 414 is inserted.
  • the LED lamp 400 configured as described above, none of the 13 LEDs 66 to 78 is surrounded by other LEDs in the same plane, so these LEDs are arranged on one substrate as in the prior art. In comparison with the case, each LED is less susceptible to the heat of the other LEDs, and as a result, it is considered that the variation in luminous efficiency between each LED can be suppressed as compared to the conventional case. It is the same as in the case of Form 1.
  • the embodiments of the bulb-shaped LED lamp have been described above, it is also possible to configure the lighting device with a lighting fixture and the bulb-shaped LED lamp according to any of the above-mentioned embodiments mounted on the lighting fixture. is there.
  • the bulb-shaped LED lamp has the outer shape of the heat dissipating member attached to the base in the same shape (outer shape) as the shape (outer shape) of the reflector of the halogen bulb with reflector, Therefore, the lighting device can be suitably combined with a lighting device for a halogen bulb with a reflector (for example, a lighting device of the downlight type).
  • the embodiment of the light bulb-shaped LED lamp is of course not limited to the above-mentioned embodiment, and may be, for example, the following embodiment.
  • stages are provided at two stages up and down in the direction of the central axis X, but the number of stages is not limited to two stages (two) and three stages (three) or more I don't care.
  • the size of the reflector varies depending on the size of the halogen bulb to be substituted, mainly for the purpose of making it an alternative light source of the halogen bulb with a reflector.
  • the size of the heat dissipation member formed in accordance with the size of the reflecting mirror also changes, and the number (stage number) of stages provided is also changed depending on the size of the heat dissipation member.
  • the LED 66 is provided also at the bottom of the heat dissipation member, but the LED at the bottom is not necessarily required. When the LED is not provided, the storage space of the lighting circuit unit 14 can be expanded by raising the bottom of the bowl-like portion to the side opposite to the side where the lighting circuit unit 14 exists. It becomes.
  • the LED mounting surfaces of the individual stages 216, 217, and 218 are on the same plane, and the LED mounting surfaces of the individual stages 219, 220, and 221 are on the same plane.
  • the individual stages are arranged, the invention is not limited to this.
  • the individual stages may be arranged as follows.
  • the individual stages may be arranged such that the LED mounting surfaces of the individual stages are arranged on a virtual spiral line whose pivot axis is the central axis X.
  • the spiral in this case is preferably in the form of a so-called diverging spiral in which the distance from the central axis X becomes longer as it approaches the opening of the bowl-like portion. Also, as a matter of course, it is preferable that none of the LEDs overlap with other LEDs when viewed from the central axis X direction.
  • one LED is mounted on one individual stage, but the number of LEDs mounted is not limited to one. That is, a plurality of LEDs to be used may be provided for each two LEDs or for every three LEDs (that is, for each predetermined number of LEDs).
  • the number of LEDs to be mounted may be different between the individual stages.
  • the configuration of the first, second, fourth or fifth embodiment and the third embodiment can be mixed.
  • the first stage may be the configuration of the first stage of Embodiment 1 or 2
  • the second stage may be configured of the individual stages of Embodiment 3, and vice versa.
  • At least one of the stages provided in a plurality of stages can be an individual stage group as in the third embodiment.
  • the self-ballasted LED lamp according to the present invention can be suitably used, for example, as an alternative light source of a halogen lamp with a reflector.

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Abstract

　複数個のＬＥＤ６７～７８と、口金１２と、口金１２を介して供給される商用電力をＬＥＤ６７～７８を発光させるための電力に変換する点灯回路ユニット１４とを有する電球形ＬＥＤランプ１０であって、碗状部４２を有する放熱部材１６を備え、碗状部４２の内周面４４から内側に突設された第１および第２のステージ４６，４８が、碗状部４２の軸心Ｘ方向に設けられており、各ステージ４６，４８の、軸心Ｘを中心とする円周方向にＬＥＤ６７～７８が列設されている。

Description

電球形ＬＥＤランプおよび照明装置
　本発明は、電球形ＬＥＤランプおよび照明装置に関し、例えば、反射鏡付きハロゲン電球の代替光源として好適な電球形ＬＥＤランプおよびこれを備えた照明装置に関する。
　反射鏡付きハロゲン電球は、凹面の反射面を有する碗状をした反射鏡とハロゲン電球とを組み合わせてなるものであり、例えば、ダウンライトタイプの照明器具に装着され、店舗や美術館などのスポット照明として使用されている。
　ところで、寿命による交換頻度を低減すると共に省電力化を図るため、ハロゲン電球よりも長寿命で消費電力の少ないＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とする電球形ＬＥＤランプの開発が進められている。電球形ＬＥＤランプを反射鏡付きハロゲン電球の代替光源とするには、既存の照明器具に取付可能とするため、その外形をできるだけ反射鏡付きハロゲン電球に近似させたものとする必要がある。
　また、近年のＬＥＤの高輝度化にはめざましいものがあるものの、未だＬＥＤ１個の明るさはハロゲン電球と比較して格段に低いため、ＬＥＤを複数個用いる必要がある。特許文献１には、反射鏡付きハロゲン電球における反射鏡の開口部相当位置に円板状をした基板を設け、当該基板に複数個のＬＥＤが実装されてなる電球形ＬＥＤランプが開示されている。
特開２００５－２８６２６７号公報
　しかしながら、上記従来の電球形ＬＥＤランプでは、点灯中、基板の中央およびその近傍に実装されたＬＥＤほどその周囲に実装されたＬＥＤからの熱の影響を受け、基板の周縁部に実装されたＬＥＤよりも温度が高くなる。その結果、基板の中央部に近いＬＥＤほど発光効率が低くなってしまう。発光効率の不均一を解消するため、基板の周縁部（円周上）に沿って一列にＬＥＤを実装することも考えられるが、そうすると、ＬＥＤの総実装個数が少なくなるため光量が減少してしまう。
　本発明は、上記した課題に鑑み、可能な限り、ＬＥＤの個数を減らすことなく、各ＬＥＤ間における発光効率のばらつきを抑制した電球形ＬＥＤランプを提供することを目的とする。また、そのような電球形ＬＥＤランプを備えた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、本発明に係る電球形ＬＥＤランプは、複数個のＬＥＤと、口金と、当該口金を介して供給される商用電力を前記複数のＬＥＤを発光させるための電力に変換する点灯回路とを有する電球形ＬＥＤランプであって、碗状部を有する放熱部材を備え、前記碗状部の内周面から内側に突設されたステージが、当該碗状部の軸心方向に少なくとも２段に設けられており、各ステージの、前記軸心を中心とする円周方向に前記複数個のＬＥＤが列設されていることを特徴とする。
　上記の構成からなる電球形ＬＥＤランプによれば、各ステージには、碗状部の軸心を中心とする円周方向にＬＥＤが列設されているため、各ステージにおいて、一のＬＥＤが他のＬＥＤで囲まれることはない。また、前記一のＬＥＤと当該一のＬＥＤが設けられたステージと隣接するステージに設けられた他のＬＥＤとの間には、碗状部の一部が存在するため、その分、両ＬＥＤを同一平面上に設けた上記従来の場合と比較して熱伝導経路が長くなり、相互に相手方のＬＥＤの熱の影響を受けにくくなる。また、碗状部の前記一部の外周面は外気に露出するので、当該部分で大半が放熱されると考えられるため、これによっても相手方のＬＥＤの熱の影響を受けにくくなる。したがって、点灯中における各ＬＥＤ間の温度のばらつきは、上記従来よりも低減できるため、各ＬＥＤ間における発光効率のばらつきを可能な限り抑制することができる。
　また、少なくとも２段に設けた各ステージの円周方向にＬＥＤを列設しているため、すなわち、少なくとも２重の円周上にＬＥＤを列設しているため、発光効率の不均一を解消するためには一の円周上に一列にＬＥＤを設けざるを得ない上記従来のＬＥＤランプと比較して、ＬＥＤの個数を低減する必要がない。
　また、上記の目的を達成するため、本発明に係る電球形ＬＥＤランプは、複数個のＬＥＤと、口金と、当該口金を介して供給される商用電力を前記複数のＬＥＤを発光させるための電力に変換する点灯回路とを有する電球形ＬＥＤランプであって、碗状部を有する放熱部材を備え、前記碗状部の内周面から内側に突設された個別ステージが前記ＬＥＤ毎に設けられており、各個別ステージは、当該個別ステージのＬＥＤ搭載面に搭載されたＬＥＤを前記碗状部の軸心方向から見て、いずれのＬＥＤも他のＬＥＤと重ならない位置に設けられており、かつ、前記ＬＥＤ搭載面の角度が変更可能に構成されていることを特徴とする。
　上記の構成からなる電球形ＬＥＤランプによれば、前記碗状部の内周面から内側に突設された個別ステージにＬＥＤが搭載されているため、あるＬＥＤが搭載された個別ステージと他のＬＥＤが搭載された個別ステージとの間には、碗状部の一部が存在するため、その分、両ＬＥＤを同一平面上に設けた上記従来の場合と比較して熱伝導経路が長くなり、相互に相手方のＬＥＤの熱の影響を受けにくくなる。また、碗状部の前記一部の外周面は外気に露出するので、当該部分で大半が放熱されると考えられるため、これによっても相手方のＬＥＤの熱の影響を受けにくくなる。したがって、点灯中における各ＬＥＤ間の温度のばらつきは、上記従来よりも低減できるため、各ＬＥＤ間における発光効率のばらつきを可能な限り抑制することができる。
　また、個別ステージの各々は、碗状部の軸心方向から見てＬＥＤが重ならない限り、その内周面の任意の位置から突設できるため、発光効率の不均一を解消するためには一の円周上に一列にＬＥＤを設けざるを得ない上記従来のＬＥＤランプと比較して、ＬＥＤの個数を低減する必要がない。
　さらに、個別ステージにおけるＬＥＤ搭載面の角度を変えることができるため、ランプ全体の配光特性を変更することが可能となる。
　また、上記の目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、照明器具と、当該照明器具に装着された上記の電球形ＬＥＤランプとを備えることを特徴とし、上述した電球形ＬＥＤランプと同様の効果を奏する。
実施の形態１に係る電球形ＬＥＤランプを正面から見た断面図である。 上記電球形ＬＥＤランプの平面図である。 上記電球形ＬＥＤランプの構成部材である第１部材および３個のＬＥＤモジュールの斜視図である。 実施の形態２に係る電球形ＬＥＤランプを正面から見た断面図である。 （ａ）は、実施の形態３に係る電球形ＬＥＤランプにおいて、ネック部および碗状部を有する放熱部材を構成する第１および第２部材の内、主として第１部材を示す斜視図であり、（ｂ）、（ｃ）は、主として、個別ステージを側方から見た図である。 実施の形態４に係る電球形ＬＥＤランプを正面から見た断面図である。 実施の形態５に係る電球形ＬＥＤランプを正面から見た断面図である。 実施の形態５に係る電球形ＬＥＤランプの平面図である。 実施の形態５に係る電球形ＬＥＤランプの構成部材である第１部材および３個のＬＥＤモジュールの斜視図である。
　以下、本発明に係る電球形ＬＥＤランプの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ここで、電球形ＬＥＤランプとは、後述するような口金を有し、ハロゲン電球その他の白熱電球用のソケットにそのまま装着して使用できるものを言う。
＜実施の形態１＞
　図１は実施の形態１に係る電球形ＬＥＤランプ１０（以下、単に「ＬＥＤランプ１０」と言う。）を正面から見た断面図であり、図２は同平面図である。なお、図２は、後述する前面ガラス１８を取り除いた状態で描いている。
　反射鏡付きＬＥＤ電球１０は、口金１２、点灯回路ユニット１４、放熱部材１６、前面ガラス１８、ＬＥＤモジュール２０，２２，２４等で構成される。
　口金１２は、電気絶縁材料からなる本体部２６を有する。本体部２６の一端部部分は略円筒形に形成されており、当該円筒部分にシェル２８が嵌めこまれている。また、円筒部分の一端部側は略円錐台形に形成されており、当該円錐台の頂部には、アイレット３０が固着されている。口金１２は、既存の白熱電球用の照明器具のソケットに装着とする規格（例えば、ＪＩＳ規格）に合致したものである。
　本体部２６の前記円筒部分の他端部には、アイレット３０から遠ざかる程内部空間が広がる中空形状に形成されていて、当該中空部内に点灯回路ユニット１４が収納されている。
　点灯回路ユニット１４は、回路基板３２と回路基板３２に実装された複数の電子部品３４とからなる。点灯回路ユニット１４とアイレット３０とは第１リード線３６で、点灯回路ユニット１４とシェル２８とは第２リード線３８でそれぞれ電気的に接続されている。点灯回路ユニット１４は、アイレット３０およびシェル２８並びに第１リード線３６および第２リード線３８を介して供給される商用交流電力を、ＬＥＤモジュール２０，２２，２４を点灯させるための電力に変換して、ＬＥＤモジュール２０，２２，２４に給電する。
　放熱部材１６は、アルミニウム等の良熱伝導性材料からなり、ネック部４０とこれに連設された碗状部４２とを有する。図１、図２においてネック部４０および碗状部４２の中心軸Ｘを一点鎖線で示す。
　ネック部４０は略円筒形をしていて、口金１２の本体部２６の開口部から挿入されて本体部２６に固定されている。この固定には、接着剤、その中でも、シリコン樹脂、熱伝導性の良い接着剤（例えば熱グリスなどを含む接着剤）（いずれも不図示）等を用いることができる。
　放熱部材１６は、面対称形をした二つの部材（第１部材１６Ａ、第２部材１６Ｂ）が合わさったものである。
　図３に、第１部材１６ＡおよびＬＥＤモジュール２０，２２，２４の斜視図を示す。なお、図３においても、第１部材１６Ａと第２部材１６Ｂとを組み合わせた際の（放熱部材１６の）中心軸Ｘを記載している。第１部材１６Ａの各部にはアルファベットの「Ａ」を付し、第１部材１６Ａと第２部材１６Ｂとが組み合わさってなる放熱部材１６において、対応する部分を示す場合は、アルファベット「Ａ」を省略し、番号のみで示すものとする。
　第１部材１６Ａは、ネック部４０（図１）となる半円筒部４０Ａとこれに連設された、碗状部４２（図１）となる半碗状部４２Ａとを有する。
　半碗状部４８Ａの内周面４４Ａから内側に（中心軸Ｘに向かって）突設されたステージ４６Ａ，４８Ａが中心軸Ｘ方向に複数段（本例では２段）設けられている。ここで、半碗状部４２Ａの底部５０Ａに近い方から、第１ステージ４６Ａ、第２ステージ４８Ａとする。
　第１部材１６Ａの底部５０Ａ、第１ステージ４６Ａ、第２ステージ４８Ａには、それぞれ、ＬＥＤモジュール２０，２２，２４と点灯回路ユニット１４とを電気的に接続する後述の内部配線８０，８２，８４の挿通孔となる切欠き５２Ａ，５４Ａ，５６Ａが設けられている。
　また、第１部材１６Ａは第２部材１６Ｂとの合わせ面５８Ａを有する。
　第１部材１６Ａと第２部材１６Ｂをその合わせ面同士を合わせて組み合わせると、図２に示すように、内周面４４から内側に（中心軸Ｘに向って）円環状に突設された第１ステージ４６、第２ステージ４８が創出される。また、その外形は、口金１２と同規格サイズの口金を有する反射鏡付きハロゲン電球における反射鏡部分の外形と近似している。すなわち、反射鏡付きハロゲン電球における反射鏡部分は一般的に碗状をしている。よって、碗状部４２を反射鏡の有する碗状と同程度の大きさとすることにより、碗状部４２は反射鏡部分の外形と近似することとなる。
　碗状部４２の底部５０にはＬＥＤモジュール２０が、第１ステージ４６にはＬＥＤモジュール２２が、第２ステージ４８にはＬＥＤモジュール２４がそれぞれ設置されている。
　図３に示すように、ＬＥＤモジュール２０は円板状をしたプリント配線板６０とこれに実装されたＬＥＤ６６とを有する。また、ＬＥＤモジュール２２，２４は、それぞれ、円環状をしたプリント配線板６２，６４とこれに実装されたＬＥＤ６７,６８,６９,７０,７１,７２,７３，７４，７５，７６，７７，７８とを有する。プリント配線板６２，６４の各々には、円環中心軸周りに等角度間隔（本例では、６０度間隔）で、ＬＥＤ６７～７８が実装されている。ＬＥＤ６６～７８はいずれも同じものであり、表面実装（ＳＭＤ）型でレンズ付きの白色ＬＥＤである。
　ＬＥＤモジュール２２のＬＥＤ６７～７２は、プリント配線板６２の配線パターン（不図示）によって電気的に直列に接続されており、同じく、ＬＥＤモジュール２４のＬＥＤ７３～７８は、プリント配線板６４の配線パターン（不図示）によって電気的に直列に接続されている。
　また、底部５０、第１ステージ４６、第２ステージ４８の厚みを必要に応じ個々に変えることで、放熱性を個々に向上させることができる。つまり、点灯回路ユニット１４で発生した熱の影響をなくすために底部５０の厚みを厚くすることが可能である。また、第１ステージ４６のように、第２ステージ４８に比べ、ステージ単位面積に対しＬＥＤの個数が多いような場合は、熱が逃げにくいため、例えば第１ステージ４６の厚みを第２ステージ４８の厚みより厚くすることで放熱性の向上につながる。
　図２に戻り、ＬＥＤモジュール２２とＬＥＤモジュール２４とは、中心軸Ｘを中心として、ＬＥＤ６７～７２とＬＥＤ７３～７８の配置角度が３０度ずれるように第１ステージ４６、第２ステージ４８の各々に設けられている。すなわち、中心軸Ｘから碗状部４２の径方向に見て、一方のステージに設けられたいずれのＬＥＤも隣接する他方のステージに設けられたいずれのＬＥＤと重ならない位置に各ＬＥＤ６７～７８が配されている。このように配することで、被照射面における照度むらを可能な限り抑制することができる。
　図１に戻り、プリント配線板６０と回路基板３２とは、挿入孔５２に挿通された内部配線８０を介して電気的に接続されている。また、プリント配線板６２と回路基板３２とは、挿通孔５２，５４に挿通された内部配線８２を介して電気的に接続されている。さらに、プリント配線板６４と回路基板３２とは、挿通孔５２，５４，５６に挿通された内部配線８４を介して電気的に接続されている。そして、内部配線８０，８２，８４同士は、回路基板３２の配線パターン（不図示）で、ＬＥＤ６６～７８が電気的に直列接続されるように接続されている。
　以上、説明したようにＬＥＤランプ１０は、ハロゲン電球用の既存の照明器具に装着可能な口金１２を有する。また、口金１２には、反射鏡付きハロゲン電球の当該反射鏡と同様な碗形状をした放熱部材１６が設けられており、口金１２と放熱部材１６とでＬＥＤランプ１０の外形が形成されている。このため、反射鏡付きハロゲン電球用の既存の照明器具に、スペース的にも問題なく装着可能である。
　上記の構成からなるＬＥＤランプ１０を照明器具に装着し、口金１２を介して給電すると１３個のＬＥＤ６７～７８が点灯し、その各々が発熱する。
　平面視すると図２に示すように、例えば、ＬＥＤ６７に注目すると、ＬＥＤ６７はＬＥＤ７３，７４，６８，７２に囲まれているため、これら４個のＬＥＤ７３，７４，６８，７２の熱の影響を良く受けるようにも思われる。
　しかしながら、ＬＥＤ６７とＬＥＤ７３，７４とは、異なるステージに設けられており実際には同一の平面上にはない。ＬＥＤ７３，７４からＬＥＤ６７に至る熱伝導経路は、第２ステージ４８～碗状部４２の一部～第１ステージ４６といったように、ＬＥＤ７３，７４とＬＥＤ６７とを同一の平面上（例えば、従来のように同一基板上）に配した場合と比較して相当に長くなる。加えて、碗状部４２の上記一部の外周面は、外気に露出しているため、当該部分で大半が放熱されると考えられるため、ＬＥＤ６７に対するＬＥＤ７３，７４の熱の影響は少ないと考えられる。
　ＬＥＤ６８，７２は、ＬＥＤ６７と同一平面上（同一プリント配線板６２上）に存するが、ＬＥＤ６７を取り囲むものではない。
　以上のとおり、ＬＥＤランプ１０によれば、１３個のＬＥＤ６６～７８のいずれも、同一平面内で他のＬＥＤに囲まれていないため、従来のように一の基板にこれらのＬＥＤを配した場合と比較して、各ＬＥＤは他のＬＥＤの熱の影響を受けにくい。このため、各ＬＥＤ間における発光効率のばらつきを従来と比較して抑制することができると考えられる。
　なお、ＬＥＤモジュール２０，２２，２４の各々を選択的に点灯させることとしても構わない。これは、点灯回路ユニット１４に公知の技術を用いた選択回路を組み込み、公知の技術で実現できるリモコンを用いることにより可能である。
　これにより、全てのＬＥＤモジュール２０，２２，２４を点灯させる他、一のＬＥＤモジュールを点灯させることができる。この場合、ＬＥＤモジュール２０のみの場合は、いわゆる豆球程度の明るさとなるため、例えば、常夜灯として用いる場合等に好適である。
　また、二つのＬＥＤモジュールのみを点灯させることができる（ＬＥＤモジュール２０，２２、ＬＥＤモジュール２０，２４、またはＬＥＤモジュール２２，２４といった組み合わせ）。これにより、ＬＥＤランプの明るさを段階的に変更することが可能となる。
＜実施の形態２＞
　図４は実施の形態２に係る電球形ＬＥＤランプ１００（以下、単に「ＬＥＤランプ１００」と言う。）を正面から見た断面図であり、図１と同様に描いた図である。
　実施の形態２に係るＬＥＤランプ１００は、放熱部材の形状が異なる以外は、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１０（図１）と同様の構成である。よって、ＬＥＤランプ１０と同様の構成部分については同じ符号を付してその説明については省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
　実施の形態２の放熱部材１０２では、その体積を増大させるため、第１ステージ１０４および第２ステージ１０６の下方には、実施の形態１の第１および第２ステージ４６，４８とは異なり、ほとんど空間を設けず、放熱部材１０２を構成する材料（本例では、アルミニウム）で充塞することとした。換言すれば、底部と第１ステージの間、および第１ステージと第２ステージの間の碗状部の厚みを増大させた。これにより、放熱部材１０２の熱容量が増大するため、一層放熱性が向上し、ＬＥＤ６６～７８（一部不図示）の昇温の程度が抑制できる。
　また、前記厚みの増大によって、底部と第１ステージの間の内周面がＬＥＤ６６に近づき、第１ステージと第２ステージの間の内周面がＬＥＤモジュール２２のＬＥＤ６７～７２（一部不図示）に近づくため、両内周面が、対応するＬＥＤの反射面となり、効率よく各ＬＥＤからの光を前方へ放射することが可能となる。
＜実施の形態３＞
　実施の形態１，２では、第１ステージ４６，１０４、第２ステージ４８，１０６は、中心軸Ｘを中心とする環状を成したもの（中心軸Ｘを中心とする円周方向に一体的に形成されたもの）としたが、実施の形態３に係る電球形ＬＥＤランプ（以下、単に「ＬＥＤランプ」と言う。）では、両ステージを円周方向に複数に分割したものとし、かつ、分割された各々の部分（個別ステージのＬＥＤ搭載面）の角度を変更可能に構成することとしている。
　実施の形態３は、実施の形態１，２とは、口金１２、点灯回路ユニット１４、前面ガラス１８、およびＬＥＤ６７～７８を共通にするため、これら構成要素の図示および説明については省略し、以下、異なる部分を中心に説明する。
　図５（ａ）は、実施の形態３に係るＬＥＤランプにおいて、ネック部および碗状部を有する放熱部材を構成する第１および第２部材の内、第１部材２０２Ａを示す斜視図である。なお、不図示の第２部材は中心軸Ｘを対称軸として第１部材２０２Ａと対称形をなしており、実施の形態１の場合と同様、第１および第２部材の合わせ面２０４Ａ同士を合わせて組み合わせることにより放熱部材が構成される。また、以下、便宜上、第１部材２０２Ａと第２部材（不図示）とが組み合わさった状態を想定して放熱部材２０２について説明する。
　放熱部材２０２は、実施の形態１の場合と同様、ネック部２０６とこれに連設された碗状部２０８とを有する。
　碗状部２０８の内周面２１０から内側に（中心軸Ｘに向って）突設された第１ステージ２１２と第２ステージ２１４が中心軸Ｘの軸心方向に２段に設けられている。
　第１ステージ２１２と第２ステージ２１４とは、それぞれ、中心軸Ｘを中心とする円周方向に並設された複数個の（本例では６個の（３個は図５に現れていない））個別ステージ２１６～２１８、個別ステージ２１９～２２１で構成される。個別ステージ２１６～２２１はいずれも同様の構成なので、ここでは、第２ステージ２１４を構成する個別ステージ２１９を代表として説明する。
　図５（ｂ）、図５（ｃ）に、図５（ａ）において矢印Ａの向きに見た個別ステージ２１９を示す。
　個別ステージ２１９は、碗状部２０８の内周面２１０から中心軸Ｘに向って延出された固定部２２２とこれに連結された可動部２２４とを有する。なお、碗状部２０８から固定部２２が延出されてなる構造は、例えばロストワックス法により鋳造することができる。あるいは、固定部２２２の挿入孔を碗状部２０８の厚み方向に開設し、別途作製された固定部２２２の端部を当該挿入孔に挿入することとしても構わない。
　固定部２２２と可動部２２４とは、それぞれに開設された貫通孔に圧入されたストレートピン２２６によって連結されている。ピン２２６は、碗状部２０８の径方向と直交しており、可動部２２４は、ピン２２６の軸心周り矢印Ｕ，矢印Ｄの向きに回動可能に軸支されている。
　可動部２２４におけるＬＥＤ搭載面２３０には、方形をしたプリント基板２２８が固着され、プリント基板２２８にはＬＥＤ７８が実装されている。図５（ｂ）に示す、ＬＥＤ搭載面２３０ひいてはプリント基板２２８の主面が中心軸Ｘと直交する方向と平行になっている状態を「標準状態」と称することとする。標準状態では、ＬＥＤ７８の光は専ら中心軸Ｘと平行な方向に出射される。なお、全ての個別ステージ２１６～２２１が標準状態となっている場合に、ＬＥＤランプを平面視した場合におけるＬＥＤの配列は、図２に示す実施の形態１の場合と同様である。
　上記の構成からなる個別ステージ２１９によれば、標準状態から可動部２２４を例えば指先などで回動させることにより、ＬＥＤ７８の出射光の中心軸Ｘに対する角度を変更することができる。矢印Ｄの向きに回動させると中心軸Ｘに向って集光される状態が実現でき、矢印Ｕの向きに回動させるとワイドに照射面を照射するような配光が得られる。
　なお、ＬＥＤ６７，６８，７２，７３，７４，７８は、図５（ａ）に現れていない他の６個も含め、ステージ毎に隣接するもの同士が内部配線２３２で次々と接続されて、直列に接続されている。ステージ毎に直列接続されたＬＥＤは、内部配線２３４，２３６を介して回路基板３２に接続されている。そして、ステージ毎に直列接続されたＬＥＤ同士は、回路基板の配線パターンによって、直列に接続されている。
＜実施の形態４＞
　図６は実施の形態４に係る電球形ＬＥＤランプ３００（以下、単に「ＬＥＤランプ３００」と言う。）を正面から見た断面図であり、図１と同様に描いた図である。
　ＬＥＤランプ３００は、実施の形態１のＬＥＤランプ１０（図１）に後述する光拡散部材３０２を追加した構成としている。光拡散部材３０２を有する以外、ＬＥＤランプ３００は、ＬＥＤ１０と同様の構成である。
　よって、図６において、ＬＥＤランプ１０（図１）と同じ構成部分については、図１と同じ符号を付して、その説明については省略し、以下、光拡散部材３０２を中心に説明する。
　光拡散部材３０２は、全体的に円錐台形をしていて、その頂部を、碗状をした放熱部材１６の底部に向けた姿勢で放熱部材１６内に収納されている。収納された状態で、前記円錐台形の中心軸が、中心軸Ｘに重なっている。光拡散部材３０２の頂部には、凹部３０２Ａが設けられており、凹部３０２Ａ内にＬＥＤ６６が収納されている。光拡散部材３０２は、その底面が前面ガラス１８と透光性を有する接着によって固着されており、前面ガラス１８の放熱部材１６への取り付けと同時に、放熱部材１６へ組み付けられる。
　光拡散部材３０２は、アクリル樹脂等の透光性樹脂、ガラスその他の透光性材料からなる。
　このように光拡散部材３０２を設けることにより、ＬＥＤ６７～７８から出射された光は、その一部が光拡散部材３０２の側面３０２Ｂで反射し、あるいは他の一部が光拡散部材３０２内部へ入射し、内部へ入射した光が当該内部で反射を繰り返して、外部へと出射される。このため、ＬＥＤランプ１００全体として、ＬＥＤランプ１０よりも光の出射範囲（出射角）が拡がることとなる。
　（変形例）
　実施の形態４のＬＥＤランプ３００において、ＬＥＤモジュール２０を取り除くと共に、光反射部材３０２を、凹部３０２Ａを有しない完全な円錐台形状としても構わない。
　また、実施の形態２，３のＬＥＤランプに光拡散部材３０２を組み込んでも構わない。
＜実施の形態５＞
　図７は実施の形態５に係る電球形ＬＥＤランプ４００（以下、単に「ＬＥＤランプ４００」と言う。）を正面から見た断面図であり、図８は同平面図であって、それぞれ、図１、図２と同様に描いた図である。
　実施の形態１のＬＥＤランプ１０では、中心軸Ｘ方向、口金１２に近い側から、１個のＬＥＤ６６で構成されたＬＥＤモジュール２０、６個のＬＥＤ６７～７２が円環状に配された構成のＬＥＤモジュール２２、６個のＬＥＤ７３～７８が前記円環状よりも大きな円環状に配された構成のＬＥＤモジュール２４がこの順に配されていたが、実施の形態５のＬＥＤランプ４００では、ＬＥＤモジュールの大小関係の配列順がこの逆になっている。
　すなわち、ＬＥＤランプ４００では、中心軸Ｘ方向、口金に近い側から、６個のＬＥＤ７３～７８が円環状に配された構成のＬＥＤモジュール４０２、６個のＬＥＤ６７～７２が前記円環状よりも小さな円環状に配された構成のＬＥＤモジュール４０４、１個のＬＥＤ６６で構成されたＬＥＤモジュール４０６がこの順に配されている。
　また、実施の形態１のＬＥＤランプ１０では、点灯回路ユニット１４は、回路基板３２が中心軸Ｘと直交する姿勢で設けられた、いわゆる横置きとしたが、実施の形態５のＬＥＤランプ４００では、点灯回路ユニット４０８は、回路基板４１０が中心軸Ｘと平行となる姿勢で設けられた、いわゆる縦置きとしている。
　上記したＬＥＤモジュールの配列順、および点灯回路ユニットの設置方向が異なる以外は、ＬＥＤランプ４００は、ＬＥＤランプ１０と同様の構成である。よって、図７、図８において、ＬＥＤランプ１０と実質的に同じ構成部分については、同じ符号を付してその説明については省略し、以下、異なる部分を中心にさらに説明する。
　点灯回路ユニット４０８は、回路基板４１０と回路基板４１０に実装された複数個の電子部品４１２とからなる。回路基板４１０のシェル２８に近い側の端部部分が、口金１２の本体部２６の内周面２６Ａに、中心軸Ｘと平行に設けられた一対の対向する溝（不図示）に挿入されて、本体部２６内に収納されている。回路基板４１０の他端部部分は、口金１２から突出し、放熱部材４１４の碗状部４１６にまで至っている。
　放熱部材４１４は、実施の形態１と同様、面対称をした二つの部材（第１部材４１４Ａ、第２部材４１４Ｂ）が合わさったものである。
　図９は、第１部材４１４Ａ、およびＬＥＤモジュール４０２，４０４，４０６の斜視図であり、図３と同様に描いたものである。なお、実施の形態５でも、実施の形態１と同様、第１部材４１４Ａの各部にはアルファベットの「Ａ」を付し、第１部材４１４Ａと第２部材４１４Ｂとが組み合わさってなる放熱部材４１４において、対応する部分を示す場合は、アルファベット「Ａ」を省略し、番号のみで示すものとする。
　第１部材４１４Ａは、ネック部４１８（図７）となる半円筒部４１８Ａとこれに連設された、碗状部４１６（図７）となる半碗状部４１６Ａとを有する。なお、碗状部４１６は、実施の形態１とは異なり底部を有しない（図７）。
　半碗状部４１６Ａの内周面４２０Ａから内側に（中心軸Ｘに向かって）突設されたステージ４２２Ａ，４２４Ａが中心軸Ｘ方向に２段設けられている。ステージ４２２Ａは、ＬＥＤモジュール４０６のための後述する取付部材４３０の脚部４３４を固定するために設けられたものであり、以下、脚部固定ステージ４２２Ａと称する。ステージ４２４Ａは、ＬＥＤモジュール４０２設置用のステージであり、以下、第１ステージ４２４Ａと称する。なお、ＬＥＤモジュール４０４を設置するための第２ステージ４２６については後述する。
　第１部材４１４Ａは第２部材４１４Ｂとの合わせ面４２８Ａを有する。
　第１部材４１４Ａと第２部材４１４Ｂをその合わせ面同士を合わせて組み合わせると、内周面４２０（図８）から内側に（中心軸Ｘに向って）円環状に突設された脚部固定ステージ４２２、第１ステージ４２４が創出される。また、その外形が、反射鏡付きハロゲン電球における反射鏡部分の外形と近似するのは、実施の形態１と同様である。
　脚部固定ステージ４２２には、取付部材４３０を介してＬＥＤモジュール４０６が固定される。ＬＥＤモジュール４０６は、実施の形態１のＬＥＤモジュール２０（図３）と同様の構成である。取付部材４３０は、円板状をした台座４３２と台座４３２の外周から三方に延出された３本の脚部４３４とを有する。取付部材４３０は、熱伝導性に優れた金属、例えば、アルミニウムからなる。ＬＥＤモジュール４０６は、台座４３２に熱伝導性に優れた接着剤によって固着されている。３本の脚部４３４各々の先端部分は「く」字状に屈曲され、当該屈曲部が半田（不図示）などによって、脚部固定ステージ４２２に接合されている。
　第１ステージ４２４には、３個のＬＥＤモジュール４０２，４０４，４０６の内で最も大きいＬＥＤモジュール４０２が設置されている。ＬＥＤモジュール４０２は、プリント配線板４３６が若干小さい以外は、ＬＥモジュール２４（図３）と同様の構成である。
　ＬＥＤモジュール４０４は、プリント配線板４３８が若干小さい以外は、ＬＥＤモジュール２２（図３）と同様の構成である。ＬＥＤモジュール４０４は、固定部材４４０を介して、碗状部４１６に取り付けられる。
　固定部材４４０は、円環状部４４２と円環状部４４２の外周から等角度間隔で放射状に延出された６本の腕部４４６とからなる。腕部４４６の先端面は、碗状部４１６の内周面４２０の傾斜（曲面）に合わせてカットされている。
　固定部材４４０は、円環状部４４２の中心軸を中心軸Ｘと一致させた状態で、碗状部４１６に嵌め込まれる。このとき、図８に示すように、平面視で腕部４４６のいずれもが、ＬＥＤモジュール４０２を構成するＬＥＤ７３～７８と重ならないように嵌め込まれる。ここで、隣接するＬＥＤ間の真ん中に腕部４４６の各々が位置するように嵌め込まれるのが好ましい。
　嵌め込まれた状態で、腕部４４６各々の先端面は、碗状部４１６の内周面と略全面で接触している。この状態で、腕部４４６各々の先端部部分が不図示の半田などで碗状部４１６に接合され、碗状部４１６と一体となる。これにより、固定部材４４０は、放熱部材４１４の一部となり、碗状部４１６の内周面４２０から内側に（中心軸Ｘに向って）突設された第２ステージ４２６を構成する。
　ＬＥＤモジュール４０４は、第２ステージ４２６の円環状部４４２に設置されている。
　なお、ＬＥＤモジュール４０２，４０４，４０６の各々と点灯回路ユニット４０８とは、放熱部材４１４の中空部を挿通された不図示の配線によって電気的に接続されている。
　以上の構成からなるＬＥＤランプ４００によれば、１３個のＬＥＤ６６～７８のいずれも、同一平面内で他のＬＥＤに囲まれていないため、従来のように一の基板にこれらのＬＥＤを配した場合と比較して、各ＬＥＤは他のＬＥＤの熱の影響を受けにくく、その結果、各ＬＥＤ間における発光効率のばらつきを従来と比較して抑制することができると考えられるのは、実施の形態１の場合と同様である。
　以上、電球形ＬＥＤランプの実施の形態について説明してきたが、照明器具と当該照明器具に装着された上記いずれかの実施の形態に係る電球形ＬＥＤランプとで照明装置を構成することも可能である。この場合、上述した通り、当該電球形ＬＥＤランプは、口金に取り付けられた放熱部材の外形を、反射鏡付きハロゲン電球の反射鏡の形状（外形）と同様の形状（外形）、すなわち碗状としているため、反射鏡付きハロゲン電球用の照明器具（例えば、ダウンライトタイプの照明器具）と好適に組み合わせて照明装置とすることができる。
　また、電球形ＬＥＤランプの実施の形態は上記の形態に限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることもできる。
（１）実施の形態１，２，４，５では、中心軸Ｘの方向上下２段にステージを設けたが、ステージの数は２段（２個）に限らず３段（３個）以上でも構わない。反射鏡付きハロゲン電球の代替光源とすることを主な目的とするため、代替されるハロゲン電球のサイズによって反射鏡の大きさが異なる。よって、当該反射鏡の大きさに合わせて形成される放熱部材の大きさも異なってくるため、放熱部材の大きさに依って設けるステージの個数（段数）も変更されるからである。
（２）実施の形態１，２では、放熱部材の碗状部底部にもＬＥＤ６６を設けることとしたが、当該底部のＬＥＤは必ずしも必要ない。当該ＬＥＤを設けないこととした場合には、碗状部の底部をその分、点灯回路ユニット１４の存する側とは反対側に底上げすることにより、点灯回路ユニット１４の収納スペースを広げることが可能となる。
（３）実施の形態３では、標準状態において、個別ステージ２１６，２１７，２１８のＬＥＤ搭載面が同一平面上にあり、個別ステージ２１９，２２０，２２１のＬＥＤ搭載面が同一平面上にあるように、個別ステージ各々を配置したが、これに限らず、例えば、以下のように各個別ステージを配置しても構わない。
　すなわち、個別ステージのＬＥＤ搭載面が、中心軸Ｘを旋回軸とする仮想螺旋線上に並ぶように、各個別ステージを配しても構わない。この場合の螺旋は、碗状部の開口部に近くなるほど中心軸Ｘからの距離が長くなる、いわゆる末広がりの螺旋状とすることが好ましい。また、当然のことながら、中心軸Ｘ方向から見て、いずれのＬＥＤも他のＬＥＤと重ならないようにすることが好ましい。
　また、上記に関わらず、その他、配置は任意である。要は、中心軸Ｘ方向から見て、ＬＥＤ同士が重ならないような配置であれば構わない。
（４）実施の形態３では、一の個別ステージには、ＬＥＤを１個搭載することとしたが、搭載するＬＥＤの個数は１個に限らない。すなわち、使用する複数個のＬＥＤを２個のＬＥＤ毎に、あるいは３個のＬＥＤ毎に（すなわち、所定個数のＬＥＤ毎に）各個別ステージ設けても構わない。
　また、個別ステージ間で搭載するＬＥＤの個数が異なっていても構わない。
（５）また、ステージに関し、実施の形態１，２，４または５の構成と実施の形態３とを混合させた形態とすることもできる。例えば、第１ステージは、実施の形態１または２の第１ステージの構成とし、第２ステージを実施の形態３の個別ステージ群で構成することができ、またその逆も可能である。
　要は、複数段に設けるステージの内、少なくとも一のステージを実施の形態３のような個別ステージ群とすることができるのである。
　本発明に係る電球形ＬＥＤランプは、例えば、反射鏡付きハロゲン電球の代替光源として好適に利用可能である。
　　　１０，１００，３００，４００　　電球形ＬＥＤランプ
　　　１２　　口金
　　　１４，４０８　　点灯回路ユニット
　　　１６，１０２，２０２，４１４　　放熱部材
　　　４２，２０８　　碗状部
　　　４６，１０４，２１２，４２４　　第１ステージ
　　　４８，１０６，２１４，４２６　　第２ステージ
　　　６６～７８　　ＬＥＤ
　　２１６～２２１　　個別ステージ
　　２３０　　搭載面

Claims (6)

  1. 　複数個のＬＥＤと、口金と、当該口金を介して供給される商用電力を前記複数のＬＥＤを発光させるための電力に変換する点灯回路とを有する電球形ＬＥＤランプであって、
    　碗状部を有する放熱部材を備え、
    　前記碗状部の内周面から内側に突設されたステージが、当該碗状部の軸心方向に少なくとも２段に設けられており、
    　各ステージの、前記軸心を中心とする円周方向に前記複数個のＬＥＤが列設されていることを特徴とする電球形ＬＥＤランプ。
  2. 　少なくとも一のステージは、前記円周方向に複数に分割されていて、分割された各々の部分のＬＥＤ搭載面の角度が変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電球形ＬＥＤランプ。
  3. 　前記軸心から前記碗状部の径方向に見て、一のステージに設けられたいずれのＬＥＤも、隣接するステージに設けられたいずれのＬＥＤと重ならない位置に各ＬＥＤが配されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電球形ＬＥＤランプ。
  4. 　複数個のＬＥＤと、口金と、当該口金を介して供給される商用電力を前記複数のＬＥＤを発光させるための電力に変換する点灯回路とを有する電球形ＬＥＤランプであって、
    　碗状部を有する放熱部材を備え、
    　前記碗状部の内周面から内側に突設された個別ステージが前記ＬＥＤ毎に設けられており、
    　各個別ステージは、当該個別ステージのＬＥＤ搭載面に搭載されたＬＥＤを前記碗状部の軸心方向から見て、いずれのＬＥＤも他のＬＥＤと重ならない位置に設けられており、かつ、前記ＬＥＤ搭載面の角度が変更可能に構成されていることを特徴とする電球形ＬＥＤランプ。
  5. 　前記放熱部材の前記碗状部の外形は、前記口金と同サイズの口金を有する反射鏡付きハロゲン電球における反射鏡部分の外形と近似していることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の電球形ＬＥＤランプ。
  6. 　照明器具と、
    　当該照明器具に装着された請求項１～５のいずれか１項に記載の電球形ＬＥＤランプと、
    　を備えることを特徴とする照明装置。
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