JP4971530B2

JP4971530B2 - ランプ

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Publication number: JP4971530B2
Application number: JP2012503807A
Authority: JP
Inventors: 俊明磯貝; 泰久上田; 和繁杉田; 秀男永井; 隆在植本; 政弘三貴
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2012-07-11
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Description

本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの半導体発光素子を光源とするランプに関し、特に、口金を有し、かつ回路ユニットを内蔵したＬＥＤランプに関する。

近年、高輝度ＬＥＤの実用化を契機として、ＬＥＤモジュールを光源とするＬＥＤランプが普及しつつある。その一例として、特許文献１には、白熱電球の代替品となるＬＥＤランプが開示されている。当該ＬＥＤランプは、光源としてのＬＥＤモジュールと当該ＬＥＤモジュールを点灯させるための回路ユニットとが、グローブと口金とを含む外囲器内に格納された構造であって、回路ユニットは、ＬＥＤモジュールから出射される光を妨げないように、ＬＥＤモジュールと口金との間に配置されている。

特開２００６−３１３７１７号公報

しかしながら、上記のような回路ユニットの配置では、ＬＥＤモジュールから口金に至る熱伝導経路上に回路ユニットが存在することになるため、回路ユニットの電子部品が熱破壊され、ランプの寿命が縮まるおそれがある。

特に、ＬＥＤランプを、白熱電球よりも高輝度であるＨＩＤランプの代替品として利用する場合は、ＨＩＤランプと同等の輝度を得るためにＬＥＤの数量を増やしたり、大電流を投入したりする必要がある。そうするとＬＥＤモジュールの発熱量が増大してしまうため、電子部品の熱破壊の問題がより顕著になる。

また、ＨＩＤランプは、点光源に近い配光特性を有し、主として外管の管軸方向中央領域が光る構造であるため、特許文献１に記載のＬＥＤランプのように、グローブ（ＨＩＤランプの外管に相当）の全体が光る構造を採用したのでは、ＨＩＤランプと近似した配光特性を得ることはできない。

以上は、ＨＩＤランプの代替品としてのＬＥＤランプについて説明したが、白熱電球の代替品であっても、グローブの中央領域において点光源に近い配光特性を有するのが好ましい。白熱電球では、フィラメントがグローブの略中央領域に存在するため、グローブ全体を光らす構造とするために例えばグローブ内面を拡散処理するよりも、代替品としてより相応しいものになるからである。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、回路ユニットの電子部品が熱破壊され難く、かつ、主として外管の管軸方向中央領域が光るランプを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るランプは、光源としての半導体発光素子と、当該半導体発光素子を発光させるための回路ユニットとが、筒状の外管と口金とを含む外囲器内に格納されたランプであって、前記外管内の管軸方向中央領域よりも前記口金寄りに、主出射方向を前記口金と反対方向に向けた状態で前記半導体発光素子が配され、前記回路ユニットの少なくとも一部は前記中央領域を挟んで前記半導体発光素子とは反対側に配されており、前記回路ユニットの少なくとも一部と前記半導体発光素子との間に、前記半導体発光素子から出射された光を管軸方向に導光させる導光部材が設けられており、前記導光部材のうち前記中央領域に相当する部分が拡散処理されていることを特徴とするランプとした。

本発明の一態様に係るランプは、外管内の管軸方向中央領域よりも口金寄りに半導体発光素子が配置され、前記中央領域を挟んで半導体発光素子とは反対側に回路ユニットの少なくとも一部が配置されている。そのため、中央領域を挟んで半導体発光素子とは反対側に配置されている部分は半導体発光素子から口金に至る熱伝導経路上に存在せず、その部分を構成する電子部品が熱破壊され難い。したがって、ランプが長寿命である。

また、主出射方向を前記口金と反対方向に向けた状態で半導体発光素子が配され、回路ユニットの少なくとも一部と半導体発光素子との間に、半導体発光素子から出射された光を管軸方向に導光させる導光部材が設けられており、導光部材のうち前記中央領域に相当する部分が拡散処理されている。このため、半導体発光素子から出射された光は、導光部材内で反射を繰り返しながら導光部材内を進行し、拡散処理されている部分（以下、「拡散部分」とも記す。）まで到達すると、当該部分から導光部材外へと放出されることとなる。すなわち、外管内の管軸方向中央領域から光が放出されるので、管軸方向中央領域が主として光る構造を実現することができる。

実施の形態１に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。外管の中心および外管の管軸方向中央領域を説明するための図である。実施の形態２に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面矢視図である。変形例２−１に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。実施の形態３に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。

以下、本実施の形態に係るランプについて、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態で記載している、材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、異なる実施の形態の構成の一部同士を組み合わせることは、矛盾が生じない範囲で可能である。

また、以下では、半導体発光素子としてＬＥＤを利用する形態について説明するが、半導体発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）であっても良く、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であっても良い。
＜実施の形態１＞
［概略構成］
図１は、実施の形態１に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。

図１に示すように、実施の形態１に係るＬＥＤランプ（本発明の「ランプ」に相当する。）１は、ＨＩＤランプの代替品となるＬＥＤランプであって、光源としてのＬＥＤモジュール１０と、ＬＥＤモジュール１０が搭載された台座２０と、ＬＥＤモジュール１０を覆う外管３０と、ＬＥＤモジュール１０を発光させるための回路ユニット４０と、ＬＥＤモジュール１０から出射された光を管軸方向に導光させる導光部材５０と、回路ユニット４０と電気的に接続された口金６０とを備える。

別の表現をすれば、ランプ１は、ＬＥＤモジュール１０と回路ユニット４０とが、台座２０と外管３０と口金６０とで構成される外囲器２内に格納された構造であって、外管３０内の管軸方向中央領域よりも口金６０寄りには、主出射方向を口金６０と反対方向に向けた状態でＬＥＤモジュール１０が配され、回路ユニット４０は前記中央領域を挟んでＬＥＤモジュール１０とは反対側に配されており、回路ユニット４０とＬＥＤモジュール１０との間に導光部材５０が設けられており、導光部材５０のうち前記中央領域に相当する部分５０ａが拡散処理されている。

［各部構成］
（１）ＬＥＤモジュール
ＬＥＤモジュール１０は、実装基板１１と、実装基板１１の表面に実装された光源としての複数のＬＥＤ１２（例えば３６個）と、それらＬＥＤ１２を被覆するように実装基板１１上に設けられた封止体１３とを有する。封止体１３は、主として透光性材料からなるが、ＬＥＤ１２から発せられた光の波長を所定の波長へと変換する必要がある場合には、前記透光性材料に光の波長を変換する波長変換材料が混入される。透光性材料としては、例えばシリコーン樹脂を利用することができ、波長変換材料としては、例えば蛍光体粒子を利用することができる。

本実施の形態では、青色光を出射するＬＥＤ１２と、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透光性材料によって形成された封止体１３とが利用されており、ＬＥＤ１２から出射された青色光の一部が封止体１３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ＬＥＤモジュール１０から出射される。

また、本実施の形態では、実装基板１１は、円環状をしたプリント配線板からなり、実装基板１１上に例えば３６個のＬＥＤが２重の同心円状に配されている（図２参照）。例えば、内側に１６個、外側に２０個のＬＥＤがそれぞれ円環状に配されている。
（２）台座
台座２０は、一端側が開口し他端側が閉塞した有底筒状であって、円筒状の筒体２１と、当該筒体２１に延設されており筒体２１の回路ユニット４０側の開口を塞ぐ円板状の蓋体２２とを有する。台座２０の回路ユニット４０側の端部の外周縁には、外管３０の開口側端部３１が嵌め込まれる円環状の凹入部２３が設けられており、当該凹入部２３に外管３０の開口側端部３１を嵌め込んで接着剤３で固定することによって、台座２０と外管３０とが接合されている。また、台座２０の回路ユニット４０とは反対側の端部には口金６０が外嵌されており、これによって筒体２１の回路ユニット４０とは反対側の開口が塞がれている。

蓋体２２の回路ユニット４０側の端部には中央に凹部２５が設けられており、この凹部２５の底面２５ａ上に、ＬＥＤモジュール１０が、その主出射方向を口金６０と反対方向に向けた姿勢で搭載されている。ＬＥＤモジュール１０を台座２０へ搭載する方法としては、例えば、ネジ、接着剤、係合構造を利用することが考えられる。点灯時のＬＥＤ１２で発生する熱は、台座２０を介して口金６０へと伝えられ、口金６０から照明器具（不図示）へと伝えられる。

また、凹部２５の内周壁面２５ｂには段差部２５ｃが設けられており、この段差部２５ｃには、後述する導光部材５０の一端部が接着剤により固着されることで、台座２０に取り付けられている。なお、台座２０へ導光部材５０を固定する方法は上記に限定されず、ネジや係合構造を利用した方法であっても良い。
（３）外管
外管３０は、一端側が開口し他端側が閉塞した有底筒状であって、円筒状の筒部３２と、当該筒部３２に延設された半球状の頂部３３とを有する。外管３０の形状（タイプ）は特に限定されるものではないが、本実施の形態では直管形のＨＩＤランプの外管を模したストレートタイプの外管３０が利用されている。なお、外管３０は、一端側が開口し他端側が閉塞した有底筒状に限定されず、両端が開口した筒状であっても良い。

本実施の形態では、外管３０は無色透明であって、例えばガラス、セラミック、樹脂等の透光性材料で形成されている。外管３０の内面３４に入射した光は、拡散されることなく外管３０を透過し外部へ取り出される。なお、外管３０は無色透明である必要はなく有色透明であっても良い。
（４）回路ユニット
回路ユニット４０は、円板状の回路基板４１と、当該回路基板４１に実装された各種の電子部品４２，４３とを有し、各電子部品４２，４３は回路基板４１における口金６０とは反対側に配置されている。なお、図面では一部の電子部品にのみ符号を付しており、符号を付していない電子部品も存在する。

回路ユニット４０は、支持具７０によって支持された状態で外管３０の頂部３３内に配置されている。回路基板４１は、支持具７０の一端部に回路基板４１を接着することによって、支持具７０に固定されている。なお、支持具７０へ回路ユニット４０を固定する方法は上記に限定されず、ネジや係合構造を利用した方法であっても良い。

回路ユニット４０が外管３０の頂部３３内であるＬＥＤモジュール１０から最も遠い位置に配置されているため、ＬＥＤ１２の熱が回路ユニット４０に伝わり難く、回路ユニット４０の電子部品４２，４３が熱破壊され難い。

また、回路ユニット４０を構成する電子部品のうち最も高さが高い電子部品４３が回路基板４１の中心部に配置されていることが好ましい。これにより、外管３０の頂部に回路ユニット４０を収納する際、少ないスペースで、かつ、ＬＥＤモジュール１０から最も離れた位置に収納することができる。
（５）導光部材
導光部材５０は、例えばアクリル樹脂からなり、その形状は両端が開放された筒状（ここでは円筒状）である。なお、アクリル樹脂に限らず、その他の透光性材料で形成しても構わない。

円筒状をした導光部材５０のＬＥＤモジュール１０側の端面（口金６０の存する側の端面（入射面））は円環状をしており、円環状に配されたＬＥＤ１２の配列態様と合致したものとなっている。すなわち、導光部材５０の入射面が、ＬＥＤ１２の光の出射面に対向した状態で導光部材５０は配されている。

導光部材５０における外管の管軸方向中央領域に相当する部分５０ａには、拡散処理が施されている。拡散処理としては、例えば導光部材５０表面をフロスト加工する処理が挙げられる。また、拡散部分５０ａを、粒子状または繊維状のフィラーを含む透光性樹脂で構成するようにしてもよい。拡散部分５０ａを除く他の部分５０ｂの内面には反射膜が形成されている。反射膜は、例えばアルミニウムの蒸着膜からなる。

したがって、導光部材５０の一端面（入射面）から入射した光は、導光部材５０内で反射を繰り返しながら導光部材５０内を進行し、拡散部分５０ａまで到達すると、当該部分５０ａから導光部材５０外へと放出されることとなる。拡散部分５０ａを中心として白色光が放射状に放たれるため、ＨＩＤランプに近似した配光特性を得ることができる。

（６）口金
口金６０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ものである。口金６０の種類は、特に限定されるものではないが、ここではエジソンタイプであるＥ２６口金が使用されている。口金６０は、筒状であって周面が雄ネジとなっているシェル部６１と、シェル部６１に絶縁材料６２を介して装着されたアイレット部６３とを有する。
（７）支持具
支持具７０は、例えば、ガラス製、金属製または樹脂製の円筒状であって、一端部が回路ユニット４０に固定され、他端部が台座２０の蓋体２２に設けられた貫通孔２６７に差し込まれた状態で、蓋体２２に接着されている。

支持具７０は、一端部が接着剤等で回路ユニット４０に固定されることで、回路ユニット４０と熱的に接続され、他端部が蓋体２２に接着されることで、当該蓋体２２を介して口金６０と熱的に接続されている。このため、回路ユニット４０から放出された熱を、支持具７０を介して効率よく口金６０に伝えることができる。

図１、図２に示すように、支持具７０は、円筒状の導光部材５０の中空部分に挿通された状態で設けられている。ただし、支持具７０の一部は、導光部材５０から露出した状態にある。そこで、支持具７０を透明の材料で形成することによって、ＬＥＤ１２から出射された光が支持具７０によって妨げられ難い構成とすることができる。一方、支持具７０を不透明な材料で形成する場合は、例えば支持具７０の外表面を鏡面処理するなどして光反射率を向上させ、支持具７０によって出射光が吸収され難い構成とすることが考えられる。

また、支持具７０は、円筒状ではなく角筒状など他の筒状であっても良い。さらに、筒状ではなく円柱や角柱など柱状であっても良い。支持具７０が柱状である場合は、後述する電気配線４４〜４７を支持具７０に巻き付けたり、沿わせたりすることが考えられる。

回路ユニット４０の出力端子とＬＥＤモジュール１０の入力端子とは、電気配線４４，４５によって電気的に接続されている。電気配線４４，４５は、回路ユニット４０から支持具７０の内部を通って、台座２０の蓋体２２よりも口金６０側へ導出されており、さらに蓋体２２に設けられた貫通孔２８ａ、２８ｂを通ってＬＥＤモジュール１０と接続されている。

回路ユニット４０の入力端子と口金６０とは、電気配線４６，４７によって電気的に接続されている。電気配線４６，４７は、回路ユニット４０から支持具７０の内部を通って、台座２０の蓋体２２よりも口金６０側へ導出されている。さらに、電気配線４６は、台座２０の筒体２１に設けられた貫通孔２９を通って、口金６０のシェル部６１と接続されている。また、電気配線４７は、筒体２１の口金６０側の開口２４を通って、口金６０のアイレット部６３と接続されている。

なお、本実施の形態では、電気配線４４〜４７に絶縁被覆されたリード線が利用されている。

支持具７０を用いる代わりに、電気配線４４〜４７の線径を太くすることによって、電気配線４４〜４７で回路ユニット４０を支持しても良い。その場合は、電気配線４４〜４７が支持具であり、電気配線４４〜４７に回路ユニット４０が固定される。

[ＬＥＤモジュール１０、及び導光部材５０の位置関係]
図２に示すように、ＬＥＤモジュール１０は、ランプ１を平面視したときに（ランプ１を口金６０とは反対側からランプ軸Ｚに沿った方向に見たときに、すなわち図２において紙面上方から下方を見たときに）、導光部材５０の真下に位置し、ＬＥＤモジュール１０は導光部材５０によって完全に覆われる。したがって、ＬＥＤモジュール１０から主出射方向に出射された光（図２において真上に出射された光）は、略全てが導光部材５０に入射されることになる。

［管軸中央領域］
図３は、外管の中心および外管の管軸方向中央領域を説明するための図である。外管３０内の管軸方向中央領域において、ランプ１の光中心となる拡散部分５０ａの中心Ｏ（図１参照。）と外管３０の中心Ｍ（図３参照）とが一致した状態となるように、導光部材５０は配置されている。なお、本実施の形態では、ランプ軸Ｚと外管３０の管軸Ｊとが一致している。

ここで、外管３０の中心Ｍとは、外管３０の開口側端面３５を含む平面と外管３０の管軸Ｊとの交点を点Ｐとし、外管３０の頂部３３の外面３６と外管３０の管軸Ｊとの交点を点Ｑとした場合の、点Ｐと点Ｑとの中間点である。また、外管３０内の管軸方向中央領域とは、外管３０の長さ（点Ｐと点Ｑとの距離と同じ）をＬとした場合に、外管３０の中心Ｍから、管軸Ｊに沿って、点Ｐおよび点Ｑのそれぞれの方向にＬの２５％（Ｌ／４）ずつ離れた、点Ｒと点Ｓとの間に相当する領域（図３において格子状のハッチングを付した領域）である。

なお、拡散部分５０ａは、その中心Ｏが必ずしも外管３０の中心Ｍと一致している必要はないが、少なくとも中心Ｏが外管３０の管軸方向中央領域に存在することが好ましく、拡散部分５０ａ全体が管軸方向中央領域に収まっていることがより好ましい。

このように、外管３０内における拡散部分５０ａの位置を設定することにより、ＨＩＤランプと同様、外管の管軸方向中央領域からの光の放出を実現することができる。

［放熱経路］
本実施の形態に係るランプ１は、上記構成を有するため、例えば、ＬＥＤ１２の数量を増やしたりＬＥＤ１２への投入電流を高めたりすることができる。ＬＥＤ１２の数量を増やしたりＬＥＤ１２への投入電流を高めたりすると、ＬＥＤモジュール１０の発熱量が増加し、その熱が口金６０から照明器具側へ伝導される。このとき、ＬＥＤモジュール１０と口金６０との間には回路ユニット４０が存在していないため、ＬＥＤモジュール１０と口金６０との距離を短くすることができ、ＬＥＤモジュール１０から口金６０へと伝導する熱量を増加させることができる。

また、ＬＥＤ１２で発生した熱のすべてが口金６０側に伝導せずにＬＥＤモジュール１０や台座２０に残留し、ＬＥＤモジュール１０や台座２０の温度が上昇したとしても、回路ユニット４０がＬＥＤモジュール１０に対して口金６０とは反対側であって外管３０の内部に格納されているため、回路ユニット４０に作用する熱負荷は結果的に小さくなる。

このようにＬＥＤモジュール１０や台座２０の温度が上昇しても、回路ユニット４０への熱負荷が増大しない構成であるため、ＬＥＤモジュール１０や台座２０の温度を下げるために新たにヒートシンク等の放熱手段を設ける必要がなく、ヒートシンク等によってランプ１が大型化するようなこともない。

また、回路ユニット４０を外管３０内に配置することで、ＬＥＤモジュール１０と口金６０との間に回路ユニット４０用のスペースを確保する必要がなくなるため、台座２０を小型化することができる。この際、ＬＥＤモジュール１０が搭載される台座２０で温度上昇が生じるが、上述したように、ＬＥＤモジュール１０と口金６０との間には回路ユニット４０が存在しないため、ＬＥＤモジュール１０や台座２０の温度を無理に下げる必要がない。

［その他］
本実施の形態では、外管３０内に回路ユニット４０が格納されているため、台座２０と口金６０との間に回路ユニット４０を格納するスペースが不要であり、台座２０を小型化することが可能であるため、ＨＩＤランプに近い形状・大きさのランプ１にすることができる。これにより、従来の照明器具への装着適合率を向上させることができる。さらに、台座２０の小型化により外管３０を大きくすることができるため、外管３０内における回路ユニット４０を格納するスペースを十分に確保することができる。
＜実施の形態２＞
図４は、実施の形態２に係るＬＥＤランプ１を示す断面図であり、図５は、図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面矢視図である。本実施の形態のＬＥＤランプ１は、主としてＬＥＤモジュール１０、導光部材５０及び支持具７０が異なる以外は、基本的に実施の形態１のＬＥＤランプ１と同様の構成をしている。したがって、図４において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１と同様の構成部分の説明は省略し、以下異なる部分を中心に説明する。
（１）ＬＥＤモジュール
本実施の形態のＬＥＤモジュール１０は、実装基板１１が板状をしている点で実施の形態１のＬＥＤモジュール１０と異なる（図５参照）。
（２）導光部材
実施の形態１における導光部材５０が円筒状であったのに対し、実施の形態２における導光部材５０は、柱状（ここでは円柱状）である点で異なる。

このように、本実施の形態の実装基板１１及び導光部材５０の形状が、実施の形態１のそれらとは異なるものの、図５に示すように、ランプ１を平面視したときに、ＬＥＤモジュール１０は、導光部材５０の真下に位置し、導光部材５０によって完全に覆われる。すなわち、円柱状をした導光部材５０のＬＥＤモジュール１０側の端面と、板状に配されたＬＥＤ１２の配列態様とが合致したものとなっている。したがって、実施の形態１の場合と同様、ＬＥＤモジュール１０から主出射方向に出射された光は、略全てが導光部材５０に入射されることになる。
（３）支持具
支持具７０は、実施の形態１の支持具と同様、例えば、ガラス製、金属製または樹脂製であるが、その形状が柱状（ここでは円柱状）である点で異なる。

また、支持具７０は、一端部が回路ユニット４０に固定され、他端部が導光部材５０に載置固定されている。具体的には、他端部は、例えば接着剤により接着されることで固着されている。

光の出射方向に支持具７０が存在するため、支持具７０を透明の材料で形成することによって、ＬＥＤ１２から出射された光が支持具７０によって妨げられ難い構成とすることが望ましい。また、例えば支持具７０の外表面を鏡面処理するなどして光反射率を向上させ、支持具７０によって出射光が吸収され難い構成としてもよい。
（４）電気配線
本実施の形態では、電気配線４４，４５は、回路ユニット４０から台座２０に設けられた貫通孔２７を通って、台座２０の蓋体２２よりも口金６０側へ導出されており、さらに蓋体２２に設けられた貫通孔２８を通ってＬＥＤモジュール１０と接続されている。

また、電気配線４６，４７は、回路ユニット４０から台座２０に設けられた貫通孔２６を通って、台座２０の蓋体２２よりも口金６０側へ導出されている。

このような構成にしても、実施の形態１の場合と同様、回路ユニット４０への熱負荷を低減しつつ、ＨＩＤランプと同様の配光特性を実現することができる。
＜変形例２−１＞
回路ユニットの支持方法を替えた一変形例について説明する。

図６は、変形例２−１に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。図４で示したＬＥＤランプ１との差異は、支持具７０である。より詳細には、図４では、支持具７０は、導光部材５０に一端が固定されている構成であったが、ここでは一対の支持具が配されており、それぞれの支持具の一端が台座２０に固定されている構成である。

各支持具７０は、例えば、ガラス製、金属製または樹脂製の円筒状であって、それぞれの一端部が回路ユニット４０に固定され、それぞれの他端部が台座２０の蓋体２２に設けられた貫通孔２６，２７に差し込まれた状態で、蓋体２２に接着されている。

一対の支持具７０は、ランプ軸Ｚを中心として、ＬＥＤモジュール１０を挟んで両側に配置されている。そのため、それら支持具７０がＬＥＤモジュール１０から出射される光の妨げになり難いと共に、回路ユニット４０をバランス良く支持することができる。なお、支持具７０は必ずしも２本である必要はなく、１本でも良いし、３本以上であっても良い。

電気配線４４，４５は、回路ユニット４０から一方の支持具７０の内部を通って、台座２０の蓋体２２よりも口金６０側へ導出されており、さらに蓋体２２に設けられた貫通孔２８を通ってＬＥＤモジュール１０と接続されている。

電気配線４６，４７は、回路ユニット４０から他方の支持具７０の内部を通って、台座２０の蓋体２２よりも口金６０側へ導出されている。

このような構成にしても、回路ユニット４０への熱負荷を低減しつつ、ＨＩＤランプと同様の配光特性を実現することができる。
＜実施の形態３＞
図７は、実施の形態３に係るＬＥＤランプの構造を示す断面図である。本実施の形態のＬＥＤランプは、電球形のＬＥＤランプであり、外管に相当するグローブを有している点が異なる以外は、基本的に実施の形態１のＬＥＤランプ１と同様の構成をしている。したがって、他の実施の形態と同様、本実施の形態でも、グローブ３００のランプ軸Ｚ方向の中央領域に導光部材５０の拡散部分５０ａが存在している。

以下、図７において、実施の形態１に係るＬＥＤランプ１と同様の構成部分の説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。

図７に示すように、グローブ３００は、一般白熱電球に似た形状のＡタイプが利用されており、基端（開口側端部）から先端に向かって径が広くなる筒状部３０１と、筒状部の先端を塞ぐ半球状をした半球状部３０２とから構成されている。ただし、グローブ３００の形状（タイプ）は、特に限定するものではない。

回路ユニット４０がグローブ３００の半球状部３０２内に配置されているため、ＬＥＤ１２の熱が回路ユニット４０に伝わり難く、回路ユニット４０の電子部品４２，４３が熱破壊され難い。

このように、グローブ３００を有する構成であっても、実施の形態１と同様、回路ユニット４０が導光部材５０を挟んでＬＥＤモジュール１０と反対側に配されているため、回路ユニット４０への熱負荷を低減することができる。また、導光部材５０における、グローブ３００のランプ軸Ｚ方向の中央領域に相当する部分５０ａが拡散処理されているので、ＬＥＤモジュール１０から出射され、導光部材５０によりランプ軸方向に導光された光は、拡散部分５０ａを中心として放射状に放出されることになる。グローブ３００の中央領域において点光源に近い配光特性を実現することができるので、より白熱電球の代替として相応しいものになる。
＜補足＞
以上、本発明に係るＬＥＤランプについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態に限られないことは勿論である。
１．口金
実施の形態等では、口金や台座の内部は中空であったが、例えば、伝導率が空気よりも高い絶縁性の材料を充填しても良い。これにより、発光時のＬＥＤモジュールからの熱は、口金、ソケットを介して照明器具へと伝わり、ランプ全体としての放熱特性を向上させることができる。なお、上記材料としては、例えばシリコーン樹脂等がある。
２．ＬＥＤモジュール
（１）実装基板
実装基板は、樹脂基板、セラミック基板、樹脂板と金属板とから成る金属ベース基板等、既存の実装基板を利用することができる。
（２）ＬＥＤ
実施の形態等では、青色ＬＥＤを用いたが、青色ＬＥＤではなく、他の発光色のＬＥＤを用いてもよい。例えば、ＬＥＤモジュール１０に搭載されたＬＥＤが紫外ＬＥＤであるとしてもよい。この場合には、封止体は、透光性材料にＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体粒子を含んで構成されることになる。

また、１種類のＬＥＤを用いて、ＬＥＤモジュール（ＬＥＤランプ）から白色光を出力しているが、例えば、青色発光、赤色発光、緑色発光の３種類のＬＥＤを用いて、これらの発光色を混色して白色光としても良い。
（３）封止体
封止体は、実装基板上に実装されたすべてのＬＥＤを被覆していたが、例えば、一つのＬＥＤに対して１つの封止体で被覆しても良いし、複数のＬＥＤをグループ分けして、所定数のＬＥＤに対して１つの封止体で被覆しても良い。
３．支持具
実施の形態等では、支持具と導光部材とは別々に設けられていたが、導光部材の一部が支持具として機能する構成であってもよい。例えば、柱状の導光部材における回路ユニット側の端部に図４で示した支持具と同形状の突出部が設けられており、この突出部により回路ユニット４０が支持されるとしてもよい。こうすることにより、別途支持具を設ける必要がないので、部品数を削減することができる。
４．回路ユニット
上記実施の形態等では、複数の電子部品が１つの回路基板に実装された回路ユニットを利用しており、回路ユニット全体が中央領域を挟んでＬＥＤモジュール１０とは反対側に配置された構成であったが、回路ユニットの一部が別の領域に配置されている構成であっても良い。例えば、２つの回路基板に複数の電子部品が分けて実装された回路ユニットを利用して、一方の回路基板とその回路基板に実装された電子部品とが中央領域を挟んでＬＥＤモジュール１０とは反対側に配置され、他方の回路基板とその回路基板に実装された電子部品とが、一方のものが配置された領域と別の領域に配置されている構成としても良い。この場合、すべての電子部品が外管内に配置される必要はなく、例えば、熱に強い電子部品はＬＥＤモジュールと口金との間に配置しても良い。このような構成とすれば、ＬＥＤモジュールと口金との間に配置した電子部品の体積ぶんだけ、外管内に収納する回路ユニットを小型化することができる。

また、実施の形態等では、回路ユニットの回路基板は、その主面がランプ軸Ｚと直交する姿勢で配置されていたが、例えば、回路基板の主面がランプ軸Ｚと平行になる姿勢で配置しても良いし、ランプ軸Ｚに対して傾斜した姿勢で配置しても良い。

［その他］
上記実施の形態等において、支持具７０が放熱部材として機能していたが、当該支持具７０とは別に、回路ユニットと口金との間に、前記回路ユニットの熱を前記口金に伝えるためのヒートパイプをさらに設けても良い。例えば、熱伝導性の良い材料で形成された柱状のヒートパイプを、一端が回路ユニットと熱的に接続され、他端が口金と熱的に接続されるように、前記回路ユニットと前記口金との間に配置しても良い。その場合、ヒートパイプを介し回路ユニットと口金との間に電気が流れないように、絶縁性を確保することが好ましい。

本発明は、ＬＥＤランプを小型化したり、輝度を向上させたりするのに利用可能である。

１ランプ
２外囲器
１２半導体発光素子
２０台座
３０外管
４０回路ユニット
４４〜４７電気配線
５０導光部材
６０口金

Claims

光源としての半導体発光素子と、当該半導体発光素子を発光させるための回路ユニットとが、筒状の外管と口金とを含む外囲器内に格納されたランプであって、
前記外管内の管軸方向中央領域よりも前記口金寄りに、主出射方向を前記口金と反対方向に向けた状態で前記半導体発光素子が配され、
前記回路ユニットの少なくとも一部は前記中央領域を挟んで前記半導体発光素子とは反対側に配されており、
前記回路ユニットの少なくとも一部と前記半導体発光素子との間に、前記半導体発光素子から出射された光を管軸方向に導光させる導光部材が設けられており、
前記導光部材のうち前記中央領域に相当する部分が拡散処理されている
ことを特徴とするランプ。
前記導光部材は、前記半導体発光素子の光を入射させる入射部を有し、この入射部が前記半導体発光素子の光の出射部に対向した状態で設けられている
請求項１記載のランプ。
前記半導体発光素子は前記口金の開口側に設けられた台座に搭載されており、
当該台座には、前記回路ユニットの少なくとも一部を支持する筒状の支持具の一端部が取り付けられており、
前記半導体発光素子と前記回路ユニットの少なくとも一部とを接続する電気配線、および、前記口金と前記回路ユニットの少なくとも一部とを接続する電気配線が、それぞれ前記支持具の内部を通して配線されている
請求項２記載のランプ。
複数個の前記半導体発光素子が環状に配されており、
前記導光部材は、その一端面の形状が前記環状に合致する筒状であり、前記一端面が前記入射部となっている
請求項３記載のランプ。
前記支持具が、前記筒状の導光部材の中空部に挿通された状態で設けられている
請求項４記載のランプ。
前記導光部材は、柱状であり、
前記導光部材上に前記回路ユニットの少なくとも一部を支持する支持具が載置固定されている
請求項２記載のランプ。
前記導光部材のうち前記拡散処理されている部分を除く他の部分の内面に反射膜が形成されている
請求項１記載のランプ。
前記回路ユニットは、一部が前記中央領域を挟んで前記半導体発光素子とは反対側に配されており、残りの部分が前記口金と前記半導体発光素子との間に配置されている
請求項１から７の何れかに記載のランプ。