WO2013021516A1 - 照明用光源 - Google Patents

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WO2013021516A1
WO2013021516A1 PCT/JP2012/000527 JP2012000527W WO2013021516A1 WO 2013021516 A1 WO2013021516 A1 WO 2013021516A1 JP 2012000527 W JP2012000527 W JP 2012000527W WO 2013021516 A1 WO2013021516 A1 WO 2013021516A1
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supply unit
light emitting
housing
light source
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篤志 打保
匡宏 山本
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an illumination light source using an LED (light emitting diode) or the like, and more particularly to a technique for improving the performance against a dielectric strength test.
  • Patent Document 1 a light bulb type lamp using an LED or the like has been proposed.
  • FIG. 1 An example of this type of light bulb shaped lamp is shown in FIG.
  • a lamp 100 shown in FIG. 10 includes a power supply unit (not shown) that outputs DC power, a module substrate 111 that is annular in plan view, and a plurality of LEDs (light emitting units) that are disposed along the periphery of the module substrate 111. ) 113, a base 120 formed in substantially the same shape as the light emitting module 110 in a plan view and attached to the upper surface side, and a substantially cylindrical shape made of metal.
  • the lamp 100 also includes a bottomed cylindrical base 170 disposed on the lower side of the housing 160 and a globe 130 attached to the upper side of the housing 160 so as to cover the light emitting module 110.
  • the light emitting module 110 is disposed so as to cover the upper side of the light emitting unit 113, and reflects the light emitted from the light emitting unit 13. And a second reflecting member 150 having a substantially bottomed cylindrical shape attached to the module substrate 111 so as to cover the opening.
  • the light distribution characteristics of the lamp 100 can be improved by arranging the plurality of light emitting portions 113 along the peripheral portion of the module substrate 111.
  • dielectric breakdown may occur between the housing 160 and the light emitting unit 113 disposed in the vicinity of the housing 160. Since the base 170 to the light emitting unit 113 are electrically connected by the power supply unit 80, the voltage applied by the withstand voltage test is concentrated between the light emitting unit 113 and the housing 160 that are electrically opened. When a voltage exceeding the dielectric breakdown distance is applied, dielectric breakdown or flashover occurs.
  • the withstand voltage between the circuit including the light emitting module 110 and the casing 160 improves the withstand voltage between the circuit including the light emitting module 110 and the casing 160 (particularly, withstand voltage between the light emitting unit 113 and the casing 160), the performance is improved with respect to the withstand voltage test. It is possible to plan.
  • the module substrate 111 is enlarged to increase the distance between the light emitting unit 113 and the housing 160, or the arrangement of the light emitting unit 113 is changed so as to be close to the center of the module substrate 111. It is conceivable to increase the distance between 113 and the housing 160.
  • the casing 160 for housing the module substrate 111 must be enlarged, and the lamp 100 itself is increased in size.
  • the arrangement of the light emitting unit 113 is changed so as to be close to the center of the module substrate 111, there is a possibility that desired light distribution characteristics cannot be obtained.
  • the specifications are shared between the module substrate 111 mounted on the overseas lamp and the module substrate 111 mounted on the domestic lamp. Therefore, it is required to reduce the manufacturing cost of the lamp.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an illumination light source capable of improving performance with respect to a withstand voltage test without changing the positional relationship between a light emitting unit and a housing. is there.
  • an illumination light source includes a power supply unit that outputs electric power, a module board, and a light emitting unit mounted on the module board, and is connected to an output end of the power supply unit.
  • a light emitting module that receives power from the power supply unit, a housing made of a conductive material that houses the power supply unit and is disposed adjacent to the light emitting module, and supplies power from the external power supply to the power supply unit And a voltage applied between the base and the housing during the dielectric strength test, with one end side being electrically connected to the output end of the power supply unit and the other end being electrically connected to the housing.
  • a voltage dividing element for dividing pressure.
  • the light emitting module and the voltage dividing element are commonly connected to the output end of the power supply unit, and further, the voltage dividing element is connected between the output end of the power supply unit and the housing.
  • the voltage applied across the both ends of the voltage dividing element i.e., the dielectric strength test voltage applied between the base and the housing
  • the divided voltage is applied, and the voltage applied between the light emitting module and the housing can be reduced. Accordingly, dielectric breakdown occurs between the light emitting unit and the housing without changing the positional relationship between the light emitting unit and the housing so as to increase the distance between the light emitting unit and the housing of the light emitting module. Therefore, it is possible to improve the performance with respect to the withstand voltage test while maintaining the light distribution characteristics.
  • a device having a base for supplying power from an external power supply to the power supply unit has the same configuration as a domestic lamp having a rated voltage of 100 V to 120 V, but has a rated voltage of 220 V. Since it is possible to satisfy the performance required for the withstand voltage test for an overseas lamp of ⁇ 277V, that is, the current value when an AC voltage of 4 kV is applied between the base and the casing is 100 mA or less, Since parts specifications can be shared between domestic and overseas lamps, manufacturing costs can be reduced.
  • the voltage dividing element may be a capacitor, a resistor, or a surge absorber.
  • the illumination light source according to the present invention may include a connection means for electrically connecting the other end side of the voltage dividing element and the housing.
  • the connecting means is formed in a plate shape with a conductive material, and is attached in a state in which a part of the opening on one side of the casing is closed and in contact with the casing.
  • a base made of a conductive material and for fixing the light emitting module to the base, one end of which is electrically connected to the other end of the voltage dividing element, and the other end is a screw. It may be composed of a lead wire electrically connected to.
  • the performance for the withstand voltage test can be improved by a simple method of connecting the lead wire to the screw, so that the assembly workability can be improved.
  • connection means is disposed on the module substrate and electrically connected to the housing, and one end portion of the voltage dividing element.
  • a lead wire electrically connected to the other end side and having the other end portion connected to a housing connection terminal via a lead wire may be used.
  • the power supply unit may include a flyback converter in which an input end side and an output end side are electrically insulated by a transformer.
  • the voltage can be dropped by the transformer during the withstand voltage test.
  • the voltage applied between the body and the body can be greatly reduced.
  • the circuit board has a thickness direction between a region where a circuit including the primary coil of the transformer is formed and a region where a circuit including the secondary coil of the transformer is formed.
  • a slit may be formed so as to penetrate through.
  • the rated voltage of the illumination light source according to the present invention may be 220V to 277V.
  • ramp which concerns on embodiment Sectional drawing of the lamp
  • the lamp 1 which is a lighting light source according to the present embodiment, is used at a rated voltage of 220V to 277V. Based on the industry standard with reference to EN 60968 Article 7, the cap 70 and the housing 60 are connected to each other. Performance against a dielectric strength test (see FIG. 10) in which an AC voltage of 4 kV is applied between them, that is, no dielectric breakdown or flashover occurs during the dielectric strength test.
  • a dielectric strength test see FIG. 10 in which an AC voltage of 4 kV is applied between them, that is, no dielectric breakdown or flashover occurs during the dielectric strength test.
  • FIG. 1 is a partially broken perspective view of the lamp 1.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part along the line B-B ′ shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a plan view of the lamp 1 in a state where the globe 30 and the second reflecting member 50 are removed.
  • the alternate long and short dash line drawn along the vertical direction of the paper indicates the lamp axis J of the lamp 1, and the upper side of the paper is the front of the lamp 1 and the lower side of the paper is the rear of the lamp 1. .
  • the lamp 1 supplies power to the light emitting module 10, a base 20 to which the light emitting module 10 is attached, a globe 30 covering the light emitting module 10, and the light emitting module 10.
  • the first reflecting member 40 for diffusing the emitted light
  • the second reflecting member 50 for closing the opening inside the first reflecting member 40, the base 70 and the housing 60 during the dielectric strength test.
  • a capacitor 80c for dividing a voltage applied therebetween.
  • the light emitting module 10 includes a module substrate 11 and a plurality of (for example, 16) light emitting units 13 disposed on the module substrate 11.
  • the light emitting unit 13 is formed by sealing a semiconductor light emitting element with a sealing body.
  • the semiconductor light emitting element is an LED that emits blue light
  • the sealing body is made of silicone resin mixed with phosphor particles that convert the wavelength of blue light into yellow light.
  • part of the blue light emitted from the semiconductor light emitting element is wavelength-converted into yellow light by the sealing body, and white light generated by the color mixture of the unconverted blue light and the converted yellow light is emitted from the light emitting unit 13. It is emitted from.
  • the light emission part 13 may use the EL element (electric luminescence element), for example.
  • the module substrate 11 is formed in a substantially annular shape in plan view, and has a tongue piece portion 11a extending inward from one place on the inner peripheral edge.
  • the tongue piece 11 a is provided with a power supply terminal 11 b for supplying power supplied from the power supply unit 80 to the light emitting unit 13.
  • the base 20 is formed of a conductive material such as a metal mainly composed of Al, and has a substantially cylindrical shape having a through-hole 21 that is circular in plan view.
  • the base 20 is arranged in a posture in which the tube axis coincides with the lamp axis J (see FIG. 2). Therefore, the front surface 22 and the rear surface orthogonal to the lamp axis J of the base 20 are both substantially circular in plan view.
  • the power supply unit 80 is arranged in a state in which a part thereof protrudes from the through hole 21 into the globe 30.
  • the semiconductor light emitting module 10 is attached to the front surface 22 side of the base 20. 2 and 3, the base 20 is formed with a screw hole 21 into which the screw 86 is screwed.
  • the light emitting module 10 is fixed to the base 20 together with the first reflecting member 40 by using a screw 86 together.
  • the screw 86 is made of a conductive material.
  • Globe Globe 30 has a shape imitating a bulb of an A-type bulb that is a general bulb shape, and press-fits opening side end portion 31 of globe 30 into front side end portion 60a of housing 60.
  • the light emitting module 10 and the first reflecting member 40 are fixed to the housing 60 in a state of covering the front.
  • the shape of the globe 30 is not limited to the shape imitating a bulb of an A-type bulb, and may be any shape.
  • the lamp 1 may be configured without a globe.
  • the globe 30 may be fixed to the housing 60 with an adhesive or the like.
  • the light incident on the inner surface 32 of the globe 30 is diffused by the peripheral wall of the globe 30, passes through the globe 30, and is taken out of the globe 30.
  • the holder 62 has a substantially cylindrical shape that is open on both sides, and includes a large-diameter portion 63 and a small-diameter portion 64. Most of the power supply unit 80 is accommodated in the large-diameter portion 63 located on the front side. On the other hand, the rear-side opening 65 of the small-diameter portion 64 located on the rear side is closed by the fitting of the base 70.
  • the holder 62 is made of an insulating material such as resin.
  • the large diameter portion 63 of the holder 62 is disposed inside the through hole 21 of the base 20.
  • the holder 62 is provided with a notch 66 at a position corresponding to the tongue piece 11 a of the light emitting module 10.
  • the tip of the tongue piece 11 a is inserted into the holder 62 through the notch 66, and the power supply terminal 11 b disposed at the tip of the tongue piece 11 a is located in the holder 62.
  • the housing 60 is made of a conductive material such as a metal whose main component is Al, and has a cylindrical shape that is open at both ends and reduced in diameter from the front to the rear. Further, the base 20 and the opening side end 31 of the globe 30 are accommodated in the front end 60 a of the housing 60, and the base 20 is partly in contact with the housing 60. It is fixed to the housing 60 in a state. Specifically, the outer peripheral edge of the rear side end of the base 20 has a tapered shape in accordance with the shape of the inner peripheral surface 60 b of the housing 60. The tapered surface 25 is in surface contact with the inner peripheral surface 60 b of the housing 60. Thereby, the base 20 and the housing
  • the base 20 and the housing 60 are separate members here, they may be integrally formed by a manufacturing method such as die casting using a mold. Thereby, diffusion of heat generated from the light emitting module can be promoted.
  • the base 70 is a member for receiving electric power from the socket of the lighting fixture when the lamp 1 is attached to the lighting fixture and turned on.
  • the type of the base 70 is an E27 base that is an Edison type.
  • the base 70 includes a shell portion 71 having a substantially cylindrical shape and an outer peripheral surface being a male screw, and an eyelet portion 73 attached to the shell portion 71 via an insulating portion 72.
  • An insulating member 74 is interposed between the shell portion 71 and the housing 60.
  • the first reflective member 40 is a cylindrical body having a substantially cylindrical shape with both sides opened, and a rear side of the body 41. And a substantially disc-shaped attachment portion 42 that closes the opening.
  • the first reflecting member 40 is made of a resin such as polycarbonate.
  • the first reflecting member 40 is provided with a hole 43, and the hole is mounted with the outer peripheral edge of the mounting part 42 placed on the inner peripheral edge of the module substrate 11 of the light emitting module 10.
  • the first reflecting member 40 and the module substrate 11 are fastened together with the base 20 by screwing the screw 86 inserted into the portion 43 into the screw hole 26 of the base 20.
  • the hole 43 is provided at three locations near the boundary between the main body 41 and the mounting portion 42.
  • the main body 41 has a substantially cylindrical shape with a larger outer diameter on the front side than on the rear side, and the cylinder axis thereof coincides with the lamp axis J.
  • the outer peripheral surface of the main body 41 has a substantially annular shape when viewed from the rear side along the lamp axis J and covers a plurality of light emitting units 13 arranged in an annular shape on the module substrate 11. .
  • the first reflecting member 40 extends along the circumferential direction of the outer peripheral surface 45 of the main body 41 around the cylinder axis of the main body 41 across the main body 41 and the mounting portion 42.
  • a plurality of openings 46 are provided at intervals. Specifically, equidistant intervals are provided along the circumferential direction of the outer peripheral surface 45 so that the 16 openings 46 as many as the number of the light emitting portions 13 of the light emitting module 10 face the light emitting portions 13 in a one-to-one relationship. It is provided in the main body 41 with a space.
  • the opening 46 is substantially square in plan view, and a portion on the cylinder axis side that is about half of the light emitting unit 13 is located in the opening 46 in plan view, and is opposite to the cylinder axis that is the other half. Is covered with the main body 41. That is, about half of the light emitting unit 13 is exposed from the opening 46, and the remaining half is hidden behind the main body 41. As shown in FIG. 3, the upper surface (light emitting surface) of the light emitting unit 13 faces the outer peripheral surface 45 of the main body 41. A part of the light emitted from the light emitting unit 13 is reflected by the outer peripheral surface 45 of the main body 41.
  • the second reflective member 50 includes a substantially cylindrical main body 50a and a bottomed cylindrical lid that closes the front side opening of the main body 50a. 50b.
  • the main body 50a is formed with a flange 50c having a shape that gradually increases in diameter from the rear toward the front on the front side of the outer peripheral surface over the entire circumference. Thereby, the main body 50a exhibits a function of reflecting the light emitted from the light emitting unit 13 in a direction intersecting the lamp axis J on the outer peripheral surface.
  • the power supply unit 80 is for lighting the light emitting unit 13, and, as shown in FIG. 2, a circuit board 80a and various electronic components mounted on the circuit board 80a ( Circuit element) 80b. In the drawings, only some circuit elements are denoted by reference numerals.
  • the power supply unit 80 is accommodated in the holder 62 and is fixed to the holder 62 by screwing, bonding, engagement, or the like.
  • the circuit board 80a is formed in a substantially rectangular plate shape, and its main surface is arranged in a posture parallel to the lamp axis J.
  • One end portions of lead wires 88a and 88b are connected to the power supply terminals TP1 and TP2 of the power supply unit 80 provided in the circuit board 80a.
  • the other end portion of the lead wire 88 a is connected to the eyelet portion 73 of the base 70 through the rear side opening 65 of the holder 62.
  • the other end portion of the lead wire 88 b is connected to the shell portion 71 of the base 70 through the through hole 61 provided in the holder 62.
  • one end of a twisted pair wiring 82 is connected to the output terminals TL1 and TL2 of the power supply unit 80 provided in the circuit board 80a.
  • a power supply connector 82 a is attached to the other end of the twisted pair wiring 82.
  • the power supply connector 82a is connected to a power supply terminal 11b provided in the light emitting module 10 (see FIG. 4).
  • a lead wire 84 is connected to the terminal TE1 provided in the circuit board 80a, and a crimp terminal 84a is attached to the other end of the lead wire 84.
  • the crimp terminal 84a is fixed to a screw 86 screwed into the screw hole 26 of the base 20 (see FIG. 4).
  • the terminal TE1 is electrically connected to the housing 60 via the lead wire 84, the screw 86, and the base 20.
  • the lead wire 84, the screw 86, and the base 20 constitute connection means for electrically connecting the capacitor 80c and the housing 60.
  • Capacitor (Element for voltage division) As shown in FIGS. 1 and 2, the capacitor 80 c is attached on a circuit board 80 a constituting a part of the power supply unit 80. In the lamp 1 according to the present embodiment, a capacitor having a capacitance of 3300 pF is used as the capacitor 80a. The capacitor 80a is electrically connected to the terminal TE1 through a wiring pattern formed on the circuit board 80a.
  • Circuit Configuration Here, the configuration of the circuit including the power supply unit 80 and the capacitor 80c will be described with reference to the circuit diagram of the power supply unit shown in FIG.
  • the power supply unit 80 includes a rectifying / smoothing circuit 81a that rectifies and smoothes AC supplied from an AC power supply (not shown), and a flyback connected to the output terminal of the rectifying and smoothing circuit 81a. And a converter 81b.
  • power supply terminals TP1 and TP2 for receiving power supply from an AC power supply during normal use and output terminals TL1 and TL2 for supplying power to the light emitting module 10 are provided.
  • the rectifying / smoothing circuit 81a includes a diode bridge DB including four diodes D1, D2, D3, and D4, an electrolytic capacitor C1 connected between output terminals of the diode bridge DB, It is composed of resistors B1, F2, B2 connected between both ends of the capacitor C1, a series circuit composed of a coil NF and a capacitor C2, and outputs a voltage between both ends of the capacitor C2.
  • a zener diode D5 is connected in parallel to the capacitor C2 in order to protect the flyback converter 81b.
  • a surge absorber composed of a resistor F1 and a zinc oxide varistor ZNR is connected between the input terminals of the diode bridge DB in order to prevent a surge voltage from being applied to the rectifying and smoothing circuit 81a.
  • the flyback converter 81b includes a control circuit IC1, a transformer T1, and a diode D1.
  • the control circuit IC1 uses the SSL152x series manufactured by NXP Semiconductors.
  • the control circuit IC1 has seven terminals, the first terminal being a power supply terminal, the second terminal being a grounding terminal, and the third terminal being a grounding terminal for an oscillator (not shown) in the control circuit IC1.
  • the voltage supply terminal connected to the reference voltage source (not shown) in the control circuit IC1 is the number terminal, and the current detection terminal is connected to the current detection circuit (not shown) in the control circuit IC1.
  • the sixth terminal is a terminal connected to the source of a switching element (not shown) made of an N-channel MOSFET in the control circuit IC1, and the eighth terminal is a terminal connected to the drain of the switching element.
  • a capacitor C5 for smoothing a voltage applied to the first terminal and a capacitor C5 are connected in parallel between the first terminal and the output terminal on the low potential side of the rectifying and smoothing circuit 81a.
  • a series circuit composed of two resistors R3 and R4 is interposed.
  • the second terminal is connected to the output terminal on the low potential side of the rectifying and smoothing circuit 81a.
  • the third terminal is connected to the output terminal on the low potential side of the rectifying / smoothing circuit 81a via a parallel circuit of a resistor R2 and a capacitor C4.
  • the fourth terminal is connected to a connection point between the resistors R3 and R4, and a voltage generated at the connection point is input.
  • the sixth terminal is connected to the output terminal on the low potential side of the rectifying and smoothing circuit 81a via resistors R6A and R6B connected in parallel to each other.
  • the transformer T1 is induced when a current flows through the primary coil T11, a secondary coil T12 that supplies power induced to the light emitting module 10 when a current flows through the primary coil T11, and a primary coil T11. And a tertiary coil T13 for supplying the power to the power supply terminal of the control circuit IC1.
  • the primary coil T11 has one end connected to the output terminal on the high potential side of the rectifying and smoothing circuit 12, and the other end connected to the eighth terminal of the control circuit IC1 via the resistor B3.
  • the eighth terminal of the control circuit IC1 is connected to the drain of the switching element built in the control circuit IC1, the switching element is turned on and off to cause the primary coil T11 to operate. A pulsating current flows.
  • the secondary coil T12 has one end connected to the output terminal TL1 on the high potential side via the diode D1.
  • the tertiary coil T13 has one end connected to the first terminal of the control circuit IC1 via the diode D4 and the resistor R1, and the other end connected to the output terminal on the low potential side of the rectifying and smoothing circuit 81a.
  • the diode D1 has an anode connected to the secondary coil and a cathode connected to the output terminal TL2 on the low potential side.
  • Smoothing capacitors C3 and C7 and resistors R7A and R7B are connected in parallel between the cathode of the diode D1 and the other end of the secondary coil T12.
  • the pulsating voltage generated between the cathode of the diode D1 and the other end of the secondary coil T12 is smoothed by the smoothing capacitors C3 and C7, so that a direct current is generated between the output terminals TL1 and TL2. Voltage is generated.
  • a primary coil T11 is included between the other end of the secondary coil T12 opposite to the one connected to the anode of the diode D1 and the output terminal on the low potential side of the rectifying and smoothing circuit 81a.
  • Capacitor for cutting off the circuit hereinafter referred to as “primary coil side circuit”) 81b1 and the circuit including the secondary coil T12 (hereinafter referred to as “secondary coil side circuit”) 81b2 in a DC manner.
  • C6 is connected.
  • a capacitor C8 is connected between the output terminal TL1 and the terminal TE1, and the terminal TE1 is electrically connected to the housing 60.
  • the electronic component 80c shown in FIGS. 1 and 2 is the capacitor C8.
  • the capacitor C8 does not conduct because a DC voltage is output from the output terminals TL1 and TL2 of the power supply unit 80 so that the output terminal TL1 has a higher potential than the output terminal TL2. Therefore, insulation is maintained between the output terminal TL1 and the housing 60.
  • the capacitor C8 functions as a voltage dividing resistor.
  • FIG. 7A shows an operation in a withstand voltage test of a lamp having the same configuration as the conventional one (hereinafter referred to as a lamp according to a comparative example) in which the output end of the power supply unit 80 and the housing 60 are insulated. It is explanatory drawing.
  • the resistance between the light emitting module 10, in particular, the light emitting unit 13 and the housing 60 is extremely larger than the resistance inside the power supply unit 80 and the light emitting module 10. Therefore, when an AC voltage of 4 kV is applied between the base 70 and the housing 60 in the dielectric strength test, the voltage is concentrated between the light emitting module 10 and the housing 60, and the light emitting unit 13 and the housing 60 are Insulation breakdown occurs.
  • FIG. 7B is an operation explanatory diagram in the dielectric strength test of the lamp 1 in which a 3300 pF capacitor C8 is connected between the output end of the power supply unit 80 and the housing 60.
  • FIG. 7B is an operation explanatory diagram in the dielectric strength test of the lamp 1 in which a 3300 pF capacitor C8 is connected between the output end of the power supply unit 80 and the housing 60.
  • the lamp 1 when an AC voltage of 4 kV was applied between the base 70 and the housing 60, a current of 1.5 mA flowed between the light emitting unit 13 and the housing 60.
  • This current value is a current value that can be regarded as neither dielectric breakdown nor flashover, which is a measure for ensuring the safety of the lamp. That is, the lamp 1 according to the present embodiment has greatly improved performance with respect to the withstand voltage test as compared with the lamp according to the comparative example.
  • the capacitor C8 is interposed between the output terminal TL1 of the power supply unit 80 and the housing 60, so that the light emitting unit 13 and the housing 60 are separated during the withstand voltage test.
  • the voltage applied between the base 70 and the housing 60 is divided by the capacitor C8 so that the voltage is applied between the light emitting unit 13 and the housing 60.
  • the voltage is reduced.
  • the lamp provided with the base 70 for supplying power from the external power supply to the power supply unit 80 has the same configuration as the domestic lamp having the rated voltage of 100V to 120V, but the rated voltage Performance required in the dielectric strength test for overseas lamps of 220V to 277V, that is, neither dielectric breakdown nor flashover occurs when an AC voltage of 4 kV (eg, frequency 60 Hz) is applied between the base 70 and the housing 60
  • 4 kV eg, frequency 60 Hz
  • a voltage of about 1.2 kV is applied between both ends thereof.
  • a voltage of about 2.8 kV is applied between the input terminals TP1, TP2 and the output terminals TL1, TL2 of the power supply unit 80. It will be.
  • Most of the voltage of 2.8 kV applied between the input terminals TP1 and TP2 and the output terminals TL1 and TL2 of the power supply unit 80 is the primary coils T11 and 2 of the transformer T1 included in the flyback converter 81b.
  • the power supply unit 80 includes the transformer T1
  • a voltage drop occurs greatly at the transformer T1 during the withstand voltage test, so that the voltage applied between the light emitting unit 13 and the housing 60 is greatly reduced during the withstand voltage test. can do.
  • the capacitance of the capacitor C8 is 3300 pF, but the capacitance can be appropriately set according to the balance with the impedance of the power supply unit during the dielectric strength test and the distance between the light emitting module and the housing.
  • the capacitance of the capacitor C8 is 1000 pF, it fails the dielectric strength test, but if it is 2200 pF or more, it passes. That is, the withstand voltage improves as the capacitance increases, but since this is the direction in which the size of the capacitor increases, the upper limit of the capacitance is determined by the spatial arrangement, and in the present embodiment, it is up to 4700 pF. became.
  • the capacitor C8 is installed on the circuit board 80a.
  • the capacitor C8 also serves as a wiring connecting the output terminal TL1 and the housing 60. It can also be arranged as follows. In addition to reducing the number of components by installing the capacitor C8 on the circuit board 80a as in the present embodiment, there are advantages in that the arrangement and handling during manufacturing can be simplified.
  • an elongated slit 80a1 extending in the longitudinal direction of the circuit board 80a is formed inside the circuit board 80a.
  • the slit 80a1 is located on the circuit board 80a between a region where the primary coil side circuit 81b1 is formed and a region where the secondary coil side circuit 81b2 is formed. This prevents the occurrence of creeping discharge between the wiring pattern constituting a part of the primary coil side circuit and the wiring pattern constituting a part of the secondary coil side circuit in the circuit board 80a. . Thereby, the performance with respect to the dielectric strength test of the lamp 1 is further improved.
  • FIG. 8A shows a plan view of the lamp 2 according to this modification in a state where the globe 30 and the second reflecting member 50 are removed, and FIG.
  • the lead wire 84 connected to the terminal TE1 is connected to the power feeding connector 82a together with the twisted pair wiring 82.
  • the power supply connector 82a includes three slots as shown in FIG. 8 (b).
  • the power supply terminal 11 b two sockets corresponding to the twisted pair wiring 82 are connected to the light emitting unit 13 of the light emitting module 10, and a socket corresponding to the lead wire 84 is electrically connected to the housing 60.
  • the socket corresponding to the lead wire 84 of the power supply terminal 11 b is connected to the other end portion of a housing connection lead wire (not shown) whose one end portion is soldered to the housing 60.
  • the connecting means for electrically connecting the capacitor 80c to the housing 60 is constituted by the lead wire 84, the power feeding connector 82a, the power feeding terminal 11b, and the housing connecting lead wire.
  • capacitor C8 is connected between the output terminal TL1 of the power supply unit 80 and the terminal TE1 electrically connected to the housing 60 .
  • a resistor may be connected.
  • a surge absorber such as a metal oxide varistor or a discharge gap may be connected.
  • the example of the lamp 1 including the first reflecting member 40 and the second reflecting member 50 has been described.
  • the embodiment is not limited thereto, and the first reflecting member 40 and the second reflecting member 40 are not limited thereto.
  • the lamp which is not provided with the reflective member 50 may be used.
  • the power supply unit 80 includes the flyback converter.
  • the present invention is not limited to this.
  • the power supply unit 80 may include a DC-DC converter other than a flyback converter such as a buck-boost converter.
  • the present invention is not limited to this, and may have another light emitting element such as an EL element.
  • the lamp of FIG. 9 is a lamp used as a thin downlight, and does not have a shell or an eyelet like the bulb-shaped base 70, but instead has power feeding portions 271 and 273 and a fixing portion 270. These power feeding portions 271 and 273 perform a function related to power feeding of the shell and the eyelet, and the function of fixing the lamp to the socket is performed by the fixing portion 270.
  • the power feeding units 271 and 273 are connected to the power supply unit 280 by wiring, and the output from the power supply unit is supplied to the plate-shaped light emitting module 210.
  • the light emitting module 210, the power supply unit 280, and the reflecting member 240 are housed in a casing 260 made of metal.
  • a cover 230 made of a translucent resin or the like is attached in front of the housing 260. And the light radiate
  • the casing 260 is an insulating material, it is possible to easily ensure a dielectric strength voltage.
  • the output from the power supply unit and the metal casing are the same as in the embodiment. An insulation voltage can be ensured by installing a voltage dividing element between them.
  • the lamp according to the present invention can be widely used in general lighting applications.

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)
  • Arrangement Of Elements, Cooling, Sealing, Or The Like Of Lighting Devices (AREA)

Abstract

　ランプ（照明用光源）１は、直流電力を出力する電源ユニット８０と、モジュール基板１１と当該モジュール基板１１に実装された発光部１３とを有し電源ユニット８０から電力が供給される発光モジュール１０と、金属により形成され、内部に電源ユニット８０を収納するとともに発光モジュール１０に隣接し且つ発光モジュール１０とは電気的に絶縁された状態で配置される筐体６０と、筐体６０に取着され且つ外部電源から電源ユニット８０へ電力を供給するための口金７０と、一端側が電源ユニット８０の出力端子ＴＬ１に電気的に接続され且つ他端側が筐体６０に電気的に接続され、絶縁耐圧試験時において口金７０と筐体６０との間に印加される電圧を分圧するコンデンサ８０ｃとを備える。

Description

照明用光源
　本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等を用いた照明用光源に関し、特に、絶縁耐圧試験に対する性能を向上させるための技術に関する。
　従来、ＬＥＤ等を用いた電球型のランプが提案されている（特許文献１参照）。
　この種の電球形のランプの一例を図１０に示す。
　図１０に示すランプ１００は、直流電力を出力する電源ユニット（図示せず）と、平面視円環状のモジュール基板１１１およびモジュール基板１１１の周部に沿って配設された複数のＬＥＤ（発光部）１１３とを有する発光モジュール１１０と、平面視で発光モジュール１１０と略同じ形状に形成され上面側に発光モジュール１１０が取着される基台１２０と、金属により略円筒状に形成され、内部に電源ユニット、基台１２０を収納する筐体１６０とを備える。また、ランプ１００は、筐体１６０の下側に配置された有底円筒状の口金１７０と、発光モジュール１１０を覆うように筐体１６０の上側に取着されたグローブ１３０とを備える。
　また、発光モジュール１１０には、発光部１１３の上方を覆うように配置され、発光部１３から出射された光を反射する平面視略円環状の第１の反射部材１４０と、モジュール基板１１１の内側開口を覆う形でモジュール基板１１１に取着された略有底円筒状の第２の反射部材１５０とを備える。
　このランプ１００では、複数の発光部１１３がモジュール基板１１１の周部に沿って配置されていることにより、ランプ１００の配光特性の向上が図れている。
特開２０１０－８６９４６号公報
　ところで、海外では、ランプを定格電圧２２０Ｖ乃至２７７Ｖで使用することがあるため、使用時の安全性確保の観点から、口金１７０と筐体１６０との間の絶縁耐圧試験に対する性能の向上が求められる。この絶縁耐圧試験は、図１１に示すように、口金１７０のシェル１７１とアイレット１７２とを短絡した状態で、口金１７０と筐体１６０との間に４ｋＶの交流電圧（例えば、周波数６０Ｈｚ）を印加するものである。そして、この絶縁耐圧試験において求められる性能の目安は、ＥＮ６０９６８　７条の規格を参考にした業界基準によれば、絶縁破壊もフラッシュオーバーもしないこととなっている。
　ところが、ランプ１００について、前述の絶縁耐圧試験を行うと、筐体１６０と筐体１６０に近接して配置された発光部１１３との間で絶縁破壊が生じる場合がある。口金１７０から発光部１１３までは電源ユニット８０により、電気的に接続されているため、絶縁耐圧試験により印加された電圧は電気的に開放されている発光部１１３と筐体１６０の間に集中し、その絶縁破壊距離を超えた電圧が印加されたとき、絶縁破壊やフラッシオーバが発生する。
　これに対して、発光モジュール１１０を含む回路と筐体１６０との間の絶縁耐圧（特に、発光部１１３と筐体１６０との間の絶縁耐圧）を向上させることにより、絶縁耐圧試験に対する性能向上を図ることが考えられる。ここでは、モジュール基板１１１を大きくして発光部１１３と筐体１６０との間の距離を大きくするか、或いは、発光部１１３の配置をモジュール基板１１１の中央部に寄せるように変更して発光部１１３と筐体１６０との間の距離を大きくすることが考えられる。
　しかしながら、モジュール基板１１１を大きくすると、モジュール基板１１１を収納するための筐体１６０も大きくせざるを得ず、ランプ１００自体が大型化してしまう。一方、発光部１１３の配置をモジュール基板１１１の中央部に寄せるように変更すると、所望の配光特性が得られないおそれがある。
　更に、海外と国内とでモジュール基板１１１を兼用することを考慮した場合、海外向けのランプに搭載されるモジュール基板１１１と国内向けのランプに搭載されるモジュール基板１１１とで、仕様を共通化することにより、ランプの製造コストの低減を図ることが求められている。
　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、発光部と筐体との位置関係を変更することなく、絶縁耐圧試験に対する性能向上を図ることができる照明用光源を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明に係る照明用光源は、電力を出力する電源ユニットと、モジュール基板と当該モジュール基板に実装された発光部とを有し且つ電源ユニットの出力端に接続されて電源ユニットからの電力供給を受ける発光モジュールと、導電性材料により形成され、内部に電源ユニットを収納するとともに発光モジュールに隣接して配置される筐体と、外部電源から電源ユニットへ電力を供給するための口金と、一端側が電源ユニットの出力端に電気的に接続され且つ他端側が筐体に電気的に接続され、絶縁耐圧試験時において口金と筐体との間に印加される電圧を分圧する分圧用素子とを備える。
　本構成によれば、電源ユニットの出力端に発光モジュールと分圧用素子とが共通接続されており、更に、分圧用素子が電源ユニットの出力端と筐体との間に接続されている。これにより、絶縁耐圧試験時において発光モジュールと筐体との間には、概ね分圧用素子の両端間に印加される電圧、即ち、口金と筐体との間に印加される絶縁耐圧試験電圧を分圧してなる電圧が印加されることとなり、発光モジュールと筐体との間に印加される電圧を低減できる。これにより、発光モジュールの発光部と筐体との間の距離を広げるように発光部と筐体との間の位置関係を変更することなく、発光部と筐体との間で絶縁破壊が生じるのを抑制できるので、配光特性の維持を図りつつ、絶縁耐圧試験に対する性能向上を図ることができる。
　また、本構成によれば、外部電源から電力供給ユニットへ電力を供給するための口金を備えるものについて、定格電圧１００Ｖ乃至１２０Ｖの国内向けのランプと同様な構成を有しながらも、定格電圧２２０Ｖ乃至２７７Ｖの海外向けランプについて絶縁耐圧試験で求められる性能、即ち、口金と筐体との間に４ｋＶの交流電圧を印加したときの電流値が１００ｍＡ以下であることを満足させることができるので、国内向けのランプと海外向けのランプとで部品仕様の共通化ができるから、製造コストの低減を図ることができる。
　更に、種々の絶縁耐圧試験に応じて分圧用素子を適宜選択することにより、当該絶縁耐圧試験に対する性能向上を図ることができる。
　また、本発明に係る照明用光源は、上記分圧用素子が、コンデンサ、抵抗またはサージアブソーバであってもよい。
　本構成によれば、分圧用素子として比較的安価なコンデンサや抵抗を用いるので、部品コストの低減を図ることができるが、これらに代わりＺＮＲや放電ギャップなどのいわゆるサージアブソーバを用いることもできる。
　また、本発明に係る照明用光源は、上記分圧用素子の上記他端側と上記筐体とを電気的に接続するための接続手段を備えるものであってもよい。
　また、本発明に係る照明用光源は、上記接続手段が、導電性材料により板状に形成され、上記筐体の片側開口部の一部を塞ぎ且つ上記筐体に接触した状態で取着される基台と、導電性材料により形成され且つ基台に上記発光モジュールを固定するための螺子と、一端部が上記分圧用素子の上記他端側に電気的に接続され且つ他端部が螺子に電気的に接続されてなるリード線とから構成されるものであってもよい。
　本構成によれば、リード線を螺子に接続するという簡易な方法で、絶縁耐圧試験に対する性能を向上させることができるので、組み立て作業性の向上を図ることができる。
　また、本発明に係る照明用光源は、上記接続手段が、上記モジュール基板上に配設され且つ上記筐体に電気的に接続された筐体接続用端子と、一端部が上記分圧用素子の上記他端側に電気的に接続され且つ他端部がリード線を介して筐体接続用端子に接続されてなるリード線とから構成されるものであってもよい。
　また、本発明に係る照明用光源は、上記電源ユニットが、入力端側と出力端側とがトランスにより電気的に絶縁されてなるフライバックコンバータを含むものであってもよい。
　本構成によれば、入力端側と出力端側とがトランスにより電気的に絶縁されてなることにより、絶縁耐圧試験時においてトランスで電圧降下させることができるので、絶縁耐圧試験時に発光部と筐体との間に印加される電圧を大きく低減することができる。
　また、本発明に係る照明用光源は、上記回路基板が、上記トランスの１次コイルを含む回路が形成された領域とトランスの２次コイルを含む回路が形成された領域との間に厚み方向に貫通するスリットが形成されてなるものであってもよい。
　本構成によれば、絶縁耐圧試験時において、１次コイルを含む回路と２次コイルを含む回路との間で生じる沿面放電の発生を抑制することができるので、絶縁耐圧試験に対する性能向上を図ることができる。
　また、本発明に係る照明用光源は、定格電圧は、２２０Ｖ乃至２７７Ｖであってもよい。
実施の形態に係るランプの一部破断した斜視図。 実施の形態に係るランプの断面図。 実施の形態に係るランプの要部断面図。 実施の形態に係るランプの平面図。 実施の形態に係る電源ユニットの斜視図。 実施の形態に係る電源ユニットの構成図。 実施の形態に係るランプの絶縁耐圧試験における動作説明図。 変形例に係るランプの平面図。 変形例に係るランプの分解斜視図。 従来例に係るランプの一部破断した斜視図。 絶縁耐圧試験の方法を説明するための図。
＜実施の形態＞
　本実施の形態に係る照明用光源であるランプ１は、定格電圧２２０Ｖ乃至２７７Ｖで使用するものであり、ＥＮ６０９６８　７条の規格を参考にした業界基準に基づいて、口金７０と筐体６０との間に４ｋＶの交流電圧を印加する絶縁耐圧試験（図１０参照）に対する性能、つまり、絶縁耐圧試験時において、絶縁破壊もフラッシュオーバーもしないこととなっている。
＜１＞構造
　以下、本実施の形態に係るランプ１の構造について説明する。
　図１は、ランプ１の一部破断斜視図である。図２は、図１に示すＡ－Ａ’線に沿った断面図である。図３は、図１に示すＢ－Ｂ’線に沿った要部断面図である。図４は、ランプ１についてグローブ３０および第２の反射部材５０を取り外した状態における平面図である。なお、図２において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線はランプ１のランプ軸Ｊを示しており、紙面上方がランプ１の前方であり、紙面下方がランプ１の後方であるとする。
　図１および図２に示すように、ランプ１は、発光モジュール１０と、発光モジュール１０が取着された基台２０と、発光モジュール１０を覆うグローブ３０と、発光モジュール１０に電力を供給するための電源ユニット８０と、電源ユニット８０を収容した回路ホルダ６２と、回路ホルダ６２を覆う筐体６０と、外部の商用電源から供給される電力を受電するための口金７０と、発光モジュール１０からの出射光を拡散させるための第１の反射部材４０と、第１の反射部材４０の内側の開口部分を塞ぐための第２の反射部材５０と、絶縁耐圧試験時に口金７０と筐体６０との間に印加される電圧を分圧するためのコンデンサ８０ｃとを備える。
　＜１－１＞発光モジュール
　発光モジュール１０は、モジュール基板１１と、モジュール基板１１に配設された複数（例えば、１６個）の発光部１３とを備える。発光部１３は、半導体発光素子を封止体で封止してなるものである。ここで、半導体発光素子は、青色光を出射するＬＥＤであり、封止体は、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子が混入されたシリコーン樹脂からなる。そして、半導体発光素子から出射された青色光の一部が封止体によって黄色光に波長変換され、未変換の青色光と変換後の黄色光との混色により生成される白色光が発光部１３から出射される。なお、発光部１３は、例えば、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）を用いたものであってもよい。
　モジュール基板１１は、平面視で略円環状に形成され、内周縁の一箇所から内側に向けて延出した舌片部１１ａを有する。この舌片部１１ａには、電源ユニット８０から供給される電力を発光部１３に給電するための給電端子１１ｂが設けられている。
　＜１－２＞基台
　基台２０は、Ａｌを主成分とする金属等の導電性材料により形成され、平面視円形の貫通孔２１を有する略円筒形状を有する。この基台２０は、筒軸がランプ軸Ｊ（図２参照）と一致する姿勢で配置されている。したがって、基台２０におけるランプ軸Ｊに直交する前面２２および後面はいずれも平面視略円環形状である。ここで、電源ユニット８０が、貫通孔２１からグローブ３０内にその一部が突出した状態で配置される。また、基台２０の前面２２側に半導体発光モジュール１０が取着されている。また、図２および図３に示すように、基台２０には、螺子８６が螺合する螺子孔２１が形成されている。そして、発光モジュール１０は、螺子８６を用いて第１の反射部材４０と共に基台２０に共締めで固定されている。この螺子８６は、導電性材料により形成されている。
　＜１－３＞グローブ
　グローブ３０は、一般電球形状であるＡ型の電球のバルブを模した形状であり、グローブ３０の開口側端部３１を筐体６０の前方側端部６０ａ内に圧入することにより、発光モジュール１０および第１の反射部材４０の前方を覆った状態で、筐体６０に固定されている。なお、グローブ３０の形状は、Ａ型の電球のバルブを模した形状に限定されず、どのような形状であっても良い。さらには、ランプ１は、グローブを備えない構成でも良い。また、グローブ３０は接着剤などにより筐体６０に固定されていても良い。
　グローブ３０の内面３２に入射した光はグローブ３０の周壁で拡散されてから、グローブ３０を透過しグローブ３０の外部へと取り出される。
　＜１－４＞ホルダ
　ホルダ６２は、両側が開口した略円筒形状であって、大径部６３と小径部６４とで構成される。前方側に位置する大径部６３には電源ユニット８０の大半が収容されている。一方、後方側に位置する小径部６４は、口金７０が外嵌されることで、後方側開口６５が塞がれている。ホルダ６２は、樹脂などの絶縁性材料で形成されている。
　ホルダ６２の大径部６３は基台２０の貫通孔２１の内側に配置されている。また、ホルダ６２には、発光モジュール１０の舌片部１１ａに対応した位置に切欠部６６が設けられている。舌片部１１ａの先端は、切欠部６６を介してホルダ６２内に挿入されており、舌片部１１ａの先端に配設された給電端子１１ｂが、ホルダ６２内に位置している。
　＜１－５＞筐体
　筐体６０は、Ａｌを主成分とする金属等の導電性材料により形成されており、両端が開口し前方から後方へ向けて縮径した円筒形状を有する。また、筐体６０の前方側端部６０ａ内には基台２０とグローブ３０の開口側端部３１とが収容されており、基台２０が、周面の一部が筐体６０に接触した状態で筐体６０に固定されている。具体的には、基台２０の後方側端部の外周縁は、筐体６０の内周面６０ｂの形状にあわせてテーパ形状となっている。そのテーパ面２５が筐体６０の内周面６０ｂと面接触している。これにより、基台２０と筐体６０とは、電気的に接続されていることになる。
　また、ここでは基台２０と筐体６０を別部材としたが、金型を使用したダイカストなどの製法により一体成型する場合もある。これにより、発光モジュールから発生した熱の拡散を促進することが出来る。
　＜１－７＞口金
　口金７０は、ランプ１が照明器具に取り付けられ点灯された際に、照明器具のソケットから電力を受けるための部材である。口金７０の種類は、エジソンタイプであるＥ２７口金である。口金７０は、略円筒形状であって外周面が雄ねじとなっているシェル部７１と、シェル部７１に絶縁部７２を介して装着されたアイレット部７３とを備える。シェル部７１と筐体６０との間には絶縁部材７４が介在している。
　＜１－８＞第１の反射部材
　第１の反射部材４０は、図３に示すように、筒状であって、両側が開口した略円筒形状の本体部４１と、本体部４１の後方側開口を塞ぐ略円板形状の取付部４２とを備える。第１の反射部材４０は、ポリカーボネート等の樹脂により形成されている。
　図３に示すように、第１の反射部材４０には、孔部４３が設けられており、取付部４２の外周縁を発光モジュール１０のモジュール基板１１の内周縁に載置した状態で、孔部４３に挿入した螺子８６を基台２０の螺子穴２６に螺合させることによって、第１の反射部材４０およびモジュール基板１１が基台２０に共締めされている。なお、図４に示すように、孔部４３は、本体部４１と取付部４２との境界付近の３箇所に設けられている。
　本体部４１は、後方側よりも前方側の方が外径の大きい略円筒状であって、その筒軸がランプ軸Ｊと一致している。本体部４１の外周面は、後方側からランプ軸Ｊに沿って前方側を見た場合に略円環形状であって、モジュール基板１１に環状に配置された複数の発光部１３を覆っている。
　図４に示すように、第１の反射部材４０には、本体部４１と取付部４２とに亘って、本体部４１の筒軸を中心として本体部４１の外周面４５の周方向に沿って間隔を空けて、複数の開口部４６が設けられている。具体的には、発光モジュール１０の発光部１３の数と同じ１６個の開口部４６が、発光部１３と一対一の関係で対向するように、外周面４５の周方向に沿って等間隔を空けて本体部４１に設けられている。開口部４６は、平面視で略正方形であり、平面視で開口部４６内に発光部１３の約半分である筒軸側の部位が位置し、残りの約半分である筒軸とは反対側の部位が本体部４１で覆われている。つまり、発光部１３の約半分が開口部４６から露出し、残りの約半分が本体部４１に隠れている。また、図３に示すように、発光部１３の上面（光出射面）が本体部４１の外周面４５に対向している。そして、発光部１３から出射した光の一部が、本体部４１の外周面４５で反射される。
　＜１－９＞第２の反射部材
　第２の反射部材５０は、図２に示すように、略円筒状の本体部５０ａと、本体部５０ａの前方側開口を塞ぐ有底円筒状の蓋部５０ｂとから構成される。本体部５０ａは、外周面における前方側に、後方から前方へ向け漸次拡径する形状を有する鍔部５０ｃが全周に亘って形成されている。これにより、本体部５０ａは、発光部１３から出射された光を外周面においてランプ軸Ｊと交差する方向へ反射させる機能を発揮する。
　＜１－１０＞電源ユニット
　電源ユニット８０は、発光部１３を点灯させるためのものであって、図２に示すように、回路基板８０ａと、当該回路基板８０ａに実装された各種の電子部品（回路素子）８０ｂとを有している。なお、図面では一部の回路素子にのみ符号を付している。この電源ユニット８０は、ホルダ６２内に収容されており、ねじ止め、接着、係合等によりホルダ６２に固定されている。
　回路基板８０ａは、略矩形板状に形成されており、その主面がランプ軸Ｊと平行する姿勢で配置されている。回路基板８０ａ内に設けられた電源ユニット８０の電源端子ＴＰ１，ＴＰ２それぞれには、リード線８８ａ，８８ｂの一端部が接続されている。リード線８８ａの他端部は、ホルダ６２の後方側開口６５を通って、口金７０のアイレット部７３と接続されている。リード線８８ｂの他端部は、ホルダ６２に設けられた貫通孔６１を通って、口金７０のシェル部７１と接続されている。
　また、図５（ａ）に示すように、回路基板８０ａ内に設けられた電源ユニット８０の出力端子ＴＬ１，ＴＬ２には、ツイストペア配線８２の一端部が接続されている。このツイストペア配線８２の他端部には、給電コネクタ８２ａが取着されている。この給電コネクタ８２ａは、発光モジュール１０に設けられた給電端子１１ｂに接続されている（図４参照）。
　また、回路基板８０ａ内に設けられた端子ＴＥ１には、リード線８４の一端部が接続されている、このリード線８４の他端部には、圧着端子８４ａが取着されている。この圧着端子８４ａは、基台２０の螺子孔２６に螺合した螺子８６に固定されている（図４参照）。これにより、端子ＴＥ１は、リード線８４、螺子８６および基台２０を介して筐体６０に電気的に接続される。ここで、リード線８４、螺子８６および基台２０から、コンデンサ８０ｃと筐体６０とを電気的に接続する接続手段が構成される。
　＜１－１１＞コンデンサ（分圧用素子）
　コンデンサ８０ｃは、図１および図２に示すように、電源ユニット８０の一部を構成する回路基板８０ａ上に取着されている。また、本実施の形態に係るランプ１では、このコンデンサ８０ａとして静電容量が３３００ｐＦのコンデンサを用いている。このコンデンサ８０ａは、回路基板８０ａ上に形成された配線パターンを介して端子ＴＥ１に電気的に接続されている。
＜２＞回路構成
　ここで、電源ユニット８０およびコンデンサ８０ｃからなる回路の構成について、図６に示す電源ユニットの回路図を用いて説明する。
　図６に示すように、電源ユニット８０は、交流電源（図示せず）から供給される交流を整流平滑して出力する整流平滑回路８１ａと、整流平滑回路８１ａの出力端に接続されたフライバックコンバータ８１ｂとから構成される。そして、通常使用時に交流電源から電力供給を受けるための電源端子ＴＰ１，ＴＰ２と、発光モジュール１０に電力を供給するための出力端子ＴＬ１，ＴＬ２とが設けられている。
＜２－１＞整流平滑回路
　整流平滑回路８１ａは、４つのダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４から構成されるダイオードブリッジＤＢと、ダイオードブリッジＤＢの出力端間に接続された電解コンデンサＣ１と、電解コンデンサＣ１の両端間に接続された抵抗Ｂ１，Ｆ２，Ｂ２、コイルＮＦおよびコンデンサＣ２から構成される直列回路とから構成されており、コンデンサＣ２の両端間の電圧を出力する。ここで、コンデンサＣ２には、フライバックコンバータ８１ｂを保護するために、ツェナーダイオードＤ５が並列に接続されている。また、ダイオードブリッジＤＢの入力端間には、整流平滑回路８１ａにサージ電圧が印加されるのを防止するために、抵抗Ｆ１と酸化亜鉛バリスタＺＮＲとから構成されるサージアブソーバが接続されている。
＜２－２＞フライバックコンバータ
　フライバックコンバータ８１ｂは、制御回路ＩＣ１と、トランスＴ１と、ダイオードＤ１とを含んで構成されている。
　制御回路ＩＣ１は、ＮＸＰＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ社製のＳＳＬ１５２ｘシリーズを用いている。この制御回路ＩＣ１は、７つの端子を備えており、１番端子が電源端子、２番端子が接地用端子、３番端子が制御回路ＩＣ１内の発振器（図示せず）の接地用端子、４番端子が制御回路ＩＣ１内の基準電圧源（図示せず）に接続された電圧供給用端子、５番端子が制御回路ＩＣ１内の電流検出回路（図示せず）に接続された電流検出用端子、６番端子が制御回路ＩＣ１内のＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴからなるスイッチング素子（図示せず）のソースに接続された端子、８番端子が当該スイッチング素子のドレインに接続された端子である。ここで、１番端子と整流平滑回路８１ａの低電位側の出力端との間には、１番端子に印加される電圧を平滑化するためのコンデンサＣ５と、コンデンサＣ５と並列に接続された２つの抵抗Ｒ３，Ｒ４からなる直列回路とが介在している。２番端子は、整流平滑回路８１ａの低電位側の出力端に接続されている。３番端子は、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ４の並列回路を介して整流平滑回路８１ａの低電位側の出力端に接続されている。４番端子は、抵抗Ｒ３，Ｒ４の接続点に接続されており、当該接続点に生じる電圧が入力される。６番端子は、互いに並列に接続された抵抗Ｒ６Ａ，Ｒ６Ｂを介して整流平滑回路８１ａの低電位側の出力端に接続されている。
　トランスＴ１は、１次コイルＴ１１と、１次コイルＴ１１に電流が流れたときに誘起される電力を発光モジュール１０へ供給する２次コイルＴ１２と、１次コイルＴ１１に電流が流れたときに誘起される電力を制御回路ＩＣ１の電源端子へ供給する３次コイルＴ１３とから構成される。
　ここで、１次コイルＴ１１は、一端側が整流平滑回路１２の高電位側の出力端に接続され、他端側が制御回路ＩＣ１の８番端子に抵抗Ｂ３を介して接続されている。ここで、前述のように、制御回路ＩＣ１の８番端子は、制御回路ＩＣ１に内蔵されたスイッチング素子のドレインに接続されていることから、このスイッチング素子がオンオフ動作することにより１次コイルＴ１１に脈流電流が流れることになる。
　２次コイルＴ１２は、一端側がダイオードＤ１を介して高電位側の出力端子ＴＬ１に接続されている。３次コイルＴ１３は、一端側がダイオードＤ４および抵抗Ｒ１を介して制御回路ＩＣ１の１番端子に接続され、他端側が整流平滑回路８１ａの低電位側の出力端に接続されている。
　ダイオードＤ１は、アノードが２次コイルに接続され、カソードが低電位側の出力端子ＴＬ２に接続されている。そして、ダイオードＤ１のカソードと２次コイルＴ１２の他端側との間には、平滑用のコンデンサＣ３，Ｃ７と抵抗Ｒ７Ａ，Ｒ７Ｂとが並列に接続されている。ここにおいて、ダイオードＤ１のカソードと２次コイルＴ１２の他端側との間に発生する脈流電圧が、平滑用のコンデンサＣ３，Ｃ７により平滑化されることで、出力端子ＴＬ１，ＴＬ２間に直流電圧が発生する。
　また、２次コイルＴ１２におけるダイオードＤ１のアノードに接続される一端側とは反対側の他端側と、整流平滑回路８１ａの低電位側の出力端との間には、１次コイルＴ１１を含む回路（以下、「１次コイル側回路」と称す。）８１ｂ１と、２次コイルＴ１２を含む回路（以下、「２次コイル側回路」と称す。）８１ｂ２とを直流的に遮断するためのコンデンサＣ６が接続されている。
　そして、出力端子ＴＬ１と端子ＴＥ１との間には、コンデンサＣ８が接続されており、端子ＴＥ１は、筐体６０と電気的に接続されている。図１および図２に示された電子部品８０ｃは、このコンデンサＣ８である。このコンデンサＣ８は、ランプ１の通常使用時、電源ユニット８０の出力端子ＴＬ１，ＴＬ２から、出力端子ＴＬ２に比べて出力端子ＴＬ１が高電位となるような直流電圧が出力されるため、導通しない。従って、出力端子ＴＬ１と筐体６０との間は絶縁が維持されることになる。一方、絶縁耐圧試験時に出力端子ＴＬ１と筐体６０との間に交流電圧が印加されると、コンデンサＣ８は、分圧用抵抗として機能する。
＜３＞絶縁耐圧試験における動作説明
　ＥＮ６０９６８　７条の規格を参考にした業界基準によれば、絶縁耐圧試験（口金７０のシェル７１とアイレット７２とを短絡した状態で、口金７０と筐体６０との間に、４ｋＶの交流電圧（周波数：６０Ｈｚ）を印加したときに流れる電流値を測定する試験、図１０参照）において、絶縁破壊もフラッシュオーバーもしければ、ランプとしての安全性が確保されているものとみなすことができる。
　図７（ａ）は、電源ユニット８０の出力端と筐体６０との間が絶縁されている、従来と同じ構成のランプ（以下、比較例に係るランプと称す。）の絶縁耐圧試験における動作説明図である。
　比較例に係るランプでは、発光モジュール１０、特に、発光部１３と筐体６０との間の抵抗が電源ユニット８０や発光モジュール１０内部の抵抗に比べて極端に大きい。従って、絶縁耐圧試験において、口金７０と筐体６０との間に４ｋＶの交流電圧を印加すると、発光モジュール１０と筐体６０との間に電圧が集中し、発光部１３と筐体６０との間で絶縁破壊が生じてしまう。
　図７（ｂ）は、電源ユニット８０の出力端と筐体６０との間に３３００ｐＦのコンデンサＣ８を接続してなるランプ１の絶縁耐圧試験における動作説明図である。
　ランプ１では、口金７０と筐体６０との間に４ｋＶの交流電圧を印加したとき、発光部１３と筐体６０との間に１．５ｍＡの電流が流れた。この電流値は、前述のランプの安全性確保の目安となる絶縁破壊もフラッシュオーバーもしていないとみなせる電流値である。つまり、本実施の形態に係るランプ１は、比較例に係るランプに比べて、絶縁耐圧試験に対する性能が大幅に向上している。
　これは、本実施の形態に係るランプ１では、電源ユニット８０の出力端子ＴＬ１と筐体６０との間にコンデンサＣ８を介在させて、絶縁耐圧試験時において、発光部１３と筐体６０との間に、口金７０と筐体６０との間に印加される電圧をコンデンサＣ８により分圧してなる電圧が印加されるようにすることにより、発光部１３と筐体６０との間に印加される電圧を低減するものである。これにより、発光部１３と筐体６０との間で生じる絶縁破壊を抑制するとともに、筐体に流れる電流値を極めて小さい値に押さえることができる。従って、発光部１３と筐体６０との間の位置関係を変更することなく、絶縁耐圧試験時に発光部１３と筐体６０との間に印加される電圧を低減することができるので、配光特性の維持を図りつつ、絶縁耐圧試験に対する性能向上を図ることができる。
　また、ランプ１によれば、外部電源から電源ユニット８０へ電力を供給するための口金７０を備えるものについて、定格電圧１００Ｖ乃至１２０Ｖの国内向けのランプと同様な構成を有しながらも、定格電圧２２０Ｖ乃至２７７Ｖの海外向けランプについて絶縁耐圧試験で求められる性能、即ち、口金７０と筐体６０との間に４ｋＶの交流電圧（例えば、周波数６０Ｈｚ）を印加したときに絶縁破壊もフラッシュオーバーもしないことという基準を満足させることができるので、国内向けのランプと海外向けのランプとで部品仕様の共通化ができるから、製造コストの低減を図ることができる。
　更に、種々の絶縁耐圧試験に応じてコンデンサ８０ｃ（Ｃ８）を適宜選択することにより、当該絶縁耐圧試験に対する性能向上を図ることができる。
　ところで、前述の絶縁耐圧試験では、コンデンサＣ８の容量を３３００ｐＦとした場合、その両端間に約１．２ｋＶの電圧が印加されることになる。ここで、口金７０および筐体６０の内部抵抗は略無視できるので、電源ユニット８０の入力端子ＴＰ１，ＴＰ２と出力端子ＴＬ１，ＴＬ２との間には、約２．８ｋＶの電圧が印加されていることになる。そして、電源ユニット８０の入力端子ＴＰ１，ＴＰ２と出力端子ＴＬ１，ＴＬ２との間に印加される、２．８ｋＶの電圧のほとんどが、フライバックコンバータ８１ｂに含まれるトランスＴ１の１次コイルＴ１１と２次コイルＴ１２との間、およびコンデンサＣ６の両端間に集中すると考えられる。つまり、電源ユニット８０では、トランスＴ１を含むことにより、絶縁耐圧試験時においてトランスＴ１で大きく電圧降下するので、絶縁耐圧試験時に発光部１３と筐体６０との間に印加される電圧を大きく低減することができる。ここではコンデンサＣ８の容量を３３００ｐＦとしたが、その容量は絶縁耐圧試験時の電源ユニットのインピーダンスとの兼ね合いや発光モジュールと筐体間の距離により適宜設定することが出来る。例えば本実施の形態の電源ユニット８０の場合、コンデンサＣ８の容量が１０００ｐＦでは絶縁耐圧試験に不合格となるが、２２００ｐＦ以上であれば合格となった。すなわち、容量が大きいほど絶縁耐圧は向上するが、これはコンデンサの大きさが大きくなる方向であることから、容量の上限は空間的な配置により決定され、本実施の形態の場合では４７００ｐＦまでとなった。
　さらに、上述のように絶縁耐圧試験中はコンデンサＣ８に試験電圧である４ｋＶを分圧した電圧が印加されることから、耐電圧の高いコンデンサを使用する必要がある。耐電圧はコンデンサに印加される電圧以上とする必要があるため、本実施の形態の３３００ｐＦであれば１．２ｋＶ以上、好ましくは試験電圧である４ｋＶ以上の耐電圧の素子を選択すると良い
　また、本実施の形態ではコンデンサＣ８は回路基板８０ａ上に設置したが、ランプの構成上可能であれば必ずしも回路基板上に設置する必要はなく、例えば出力端子ＴＬ１と筐体６０を接続する配線を兼ねるように配置することも出来る。本実施の形態のようにコンデンサＣ８を回路基板８０ａ上に設置することで部品点数を低減できるほか、製造時の配置・取り回しを簡易に出来るという利点がある。
　また、図５（ｂ）に示すように、ランプ１では、回路基板８０ａの内側に回路基板８０ａの長手方向に延びる細長のスリット８０ａ１が形成されている。このスリット８０ａ１は、回路基板８０ａ上において、１次コイル側回路８１ｂ１が形成された領域と、２次コイル側回路８１ｂ２が形成された領域との間に位置している。これにより、回路基板８０ａ内に１次コイル側回路の一部を構成する配線パターンと、２次コイル側回路の一部を構成する配線パターンとの間での沿面放電の発生を防止している。これにより、ランプ１の絶縁耐圧試験に対する性能が更に向上している。
　＜変形例＞
　（１）実施の形態では、コンデンサ８０ｃが螺子８６を介して筐体６０と電気的に接続されてなるランプ１の例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、給電コネクタ８２ａを介して筐体６０と電気的に接続されてなるランプ２であってもよい。
　本変形例に係るランプ２についてグローブ３０および第２の反射部材５０を取り外した状態における平面図を図８（ａ）に示し、要部説明図を図８（ｂ）に示す。
　図８（ａ）に示すように、本変形例では、給電コネクタ８２ａに、ツイストペア配線８２とともに、端子ＴＥ１に接続されたリード線８４が接続されている。
　ここで、給電コネクタ８２ａは、図８（ｂ）に示すように、３つのスロットを備えている。そして、給電端子１１ｂは、ツイストペア配線８２に対応する２つのソケットが発光モジュール１０の発光部１３に接続されており、リード線８４に対応するソケットが筐体６０に電気的に接続されている。この給電端子１１ｂのリード線８４に対応するソケットは、一端部が筐体６０に半田付けされた筐体接続用リード線（図示せず）の他端部に接続されている。ここで、リード線８４、給電コネクタ８２ａ、給電端子１１ｂおよび筐体接続用リード線から、コンデンサ８０ｃを筐体６０に電気的に接続する接続手段を構成している。
　（２）実施の形態では、電源ユニット８０の出力端子ＴＬ１と、筐体６０に電気的に接続された端子ＴＥ１との間にコンデンサＣ８を接続する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、抵抗を接続してもよい。或いは、金属酸化物バリスタや放電ギャップ等のサージアブソーバを接続してもよい。
　（３）実施の形態では、第１の反射部材４０および第２の反射部材５０を備えるランプ１の例について説明したが、これに限定されるものではなく、第１の反射部材４０や第２の反射部材５０を備えていないランプであってもよい。
　（４）実施の形態では、電源ユニット８０がフライバックコンバータを含む例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電源ユニット８０が、バックブーストコンバータ等フライバックコンバータ以外のＤＣ－ＤＣコンバータを含むものであってもよい。
　（５）実施の形態では、発光部１３が発光ダイオードを有する例について説明していたが、これに限定されるものではなく、ＥＬ素子等の他の発光素子を有するものであってもよい。
　（６）実施の形態では直流電力により駆動される発光モジュールおよびその電源ユニットについて説明していたが、それぞれ内部に整流作用を有することで交流電力により駆動可能な発光モジュールおよびその電源ユニットの組み合わせであってもよい。
　（７）実施の形態では電球形のランプを挙げて記載したが、ランプの形状の変形例として図１１のような形状であっても同様の構成を採用することで絶縁耐圧を向上させることができる。
　以下、図９について説明する。図９のランプは薄型形状のダウンライトとして使用されるランプであり、電球形の口金７０のようなシェルやアイレットは存在しないが、代わりに給電部２７１，２７３と固着部２７０が存在する。これらの給電部２７１，２７３がシェルやアイレットの給電に関する機能を果たし、ランプをソケットに固着する機能は固着部２７０が果たすこととなる。給電部２７１，２７３は配線により電源ユニット２８０に接続され、電源ユニットからの出力は板形状の発光モジュール２１０に供給される。発光モジュール２１０と電源ユニット２８０、および反射部材２４０は金属からなる筐体２６０内に収納される。
　また筐体２６０の前方には、透光性のある樹脂等から形成されたカバー２３０が取着されている。そして、発光モジュール２１０から出射した光は、カバー２３０を透過して外部に放射される。
　本構成のようなランプにおいても同様に、２つの給電部を短絡した状態で給電部と筐体間の絶縁耐圧を確保する必要がある。筐体２６０が絶縁材料であれば絶縁耐圧を容易に確保することができるが、発光モジュールの放熱のため金属筐体を採用する場合は実施の形態と同様に電源ユニットからの出力と金属筐体間に分圧用素子を設置することで絶縁耐圧を確保することができる。
　本発明に係るランプは、照明用途全般に広く利用可能である。
　１，２　ランプ
　１０　発光モジュール
　１１　モジュール基板
　１３　発光部
　２０　基台
　２６　螺子孔
　３０　グローブ
　４０　第１の反射部材
　５０　第２の反射部材
　６０　筐体
　７０　口金
　７１　シェル
　７２　絶縁部
　７３　アイレット
　８０　電源ユニット
　８１ａ　整流平滑回路
　８１ｂ　フライバックコンバータ
　８１ｂ１　１次コイル側回路
　８１ｂ２　２次コイル側回路
　８２　ツイストペア配線
　８４，８８ａ，８８ｂ　リード線
　８６　螺子

Claims (8)

  1. 　電力を出力する電源ユニットと、
    　モジュール基板と当該モジュール基板に実装された発光部とを有し且つ前記電源ユニットの出力端に接続されて前記電源ユニットからの電力供給を受ける発光モジュールと、
    　導電性材料により形成され、内部に前記電源ユニットを収納するとともに前記発光モジュールに隣接して配置される筐体と、
    　外部電源から前記電源ユニットへ電力を供給するための口金と、
    　一端側が前記電源ユニットの出力端に電気的に接続され且つ他端側が前記筐体に電気的に接続され、絶縁耐圧試験時において前記口金と前記筐体との間に印加される電圧を分圧する分圧用素子とを備える
    　ことを特徴とする照明用光源。
  2. 　前記分圧用素子は、コンデンサ、抵抗またはサージアブソーバである
    　ことを特徴とする請求項１記載の照明用光源。
  3. 　前記分圧用素子の前記他端側と前記筐体とを電気的に接続するための接続手段を備える
    　ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明用光源。
  4. 　前記接続手段は、
    　導電性材料により板状に形成され、前記筐体の片側開口部の一部を塞ぎ且つ前記筐体に接触した状態で取着される基台と、
    　導電性材料により形成され且つ前記基台に前記発光モジュールを固定するための螺子と、
    　一端部が前記分圧用素子の前記他端側に電気的に接続され且つ他端部が前記螺子に電気的に接続されてなるリード線とから構成される
    　ことを特徴とする請求項３記載の照明用光源。
  5. 　前記接続手段は、
    　前記モジュール基板上に配設され且つ前記筐体に電気的に接続された端子と、
    　一端部が前記分圧用素子の前記他端側に電気的に接続され且つ他端部がリード線を介して前記端子に接続されてなるリード線とから構成される
    　ことを特徴とする請求項３記載の照明用光源。
  6. 　前記電源ユニットは、入力端側と出力端側とがトランスにより電気的に絶縁されてなるフライバックコンバータを含む
    　ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の照明用光源。
  7. 　前記回路基板は、前記トランスの１次コイルを含む回路が形成された領域と前記トランスの２次コイルを含む回路が形成された領域との間に厚み方向に貫通するスリットが形成されてなる
    　ことを特徴とする請求項５記載の照明用光源。
  8. 　定格電圧は、２２０Ｖ乃至２５０Ｖである
    　ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の照明用光源。
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