(57)【要約】【課題】全方向へ略一様な配光特性が得られると共に、半導体発光素子から発生する熱を放熱することが可能な照明装置および照明器具を提供する。【解決手段】半導体発光素子１１が一面側に実装され、互いにフレキシブル部材１２ｂによって連結された複数の基板１２を有し、これら基板をフレキシブル部材の折り曲げにより立体化される光源体１３と；立体化された光源体の基板の他面側と接合して光源体を支持する熱伝導部材１４ａを有する支持体１４と；この支持体に設けられた口金部材１５とを具備する照明装置１０を構成する。【選択図】        図１
2010055993.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子が一面側に実装され、互いにフレキシブル部材によって連結された複数の基板を有し、これら基板をフレキシブル部材の折り曲げにより立体化される光源体と；
立体化された光源体の基板の他面側と接合して光源体を支持する熱伝導部材を有する支持体と；
この支持体に設けられた口金部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記半導体発光素子を点灯する点灯装置が熱伝導部材の内部に配設されたことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記熱伝導部材は一部が外方に露出していることを特徴とする請求項１または２記載の照明装置。
【請求項４】
ソケットが設けられた器具本体と；
この器具本体のソケットに装着された請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置と；
を具備することを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオード等の半導体発光素子を光源とした照明装置およびこの照明装置を用いた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フィラメント電球に代わって、寿命が長く、また消費電力の少ない半導体発光素子である発光ダイオードを光源とした電球形の照明装置が提案されている。一方、発光ダイオードは光の照射角が狭く、発光ダイオードで電球形の照明装置を構成した場合、白熱電球のような全方向へ一様な配光特性が得られない問題がある。
【０００３】
この問題を解決するため、例えば、特許文献１および２には、発光ダイオードを配置した複数の帯状をなすフレキシブル基板を湾曲させて球状に構成し、この球状に構成されたフレキシブル基板を透明または半透明のカバー（グローブ）内に封入し、全方向への光の照射を可能にしたＬＥＤ電球が示されている。
【０００４】
また、一方、発光ダイオードは点灯時に発熱量が比較的多く、この温度上昇により発光効率が低下して光束の低下が生じ、所定の照度が得られない問題がある。この問題を解決するため、例えば、特許文献３には、発光ダイオードを配設した実装基板の支持部材に放熱機能をもたせ、この支持部材をバルブ（グローブ）に貫通させ、発光ダイオードの熱を、支持部材を介してグローブの外部に放熱させるＬＥＤランプが示されている。
【０００５】
さらに、例えば、特許文献４には、発光ダイオードを基板の先端側に設け、発光ダイオードを点灯させる回路部品を基板の基端側に配置し、回路部品を効果的に配置することにより、組立を容易にした照明装置が示されている。
【特許文献１】特許第４０７６３２９号公報
【特許文献２】特開２００６−２４４７２５号公報
【特許文献３】特開２００４−２９６２４５号公報
【特許文献４】特開２００４−１３４２４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら特許文献１に示されるものは、フレキシブル基板の球体の外径寸法が、カバー（グローブ）の開口寸法より大きいために、実際には球体をカバー内に挿入することができない。このため、球体はカバーに挿入する前には外径寸法が小さくなるように縮小し、カバー内に挿入した後に開いて球体になるような特殊な構成、例えば、特許文献４の図１２〜図１４に示す傘のような複雑な構成にしなければならず、構造が複雑化し、しかも組立が煩雑で難しく量産化に適さない問題が生じる。
【０００７】
特許文献２に示されるものは、フレキシブル基板を熱伝導部材に密着させたものであるが、フレキシブル基板の熱伝導が十分でなく、可撓性を有するフレキシブル基板を熱伝導部材に密着した状態を維持するのは困難である。
【０００８】
特許文献３に示されるものは、支持部材をバルブ（グローブ）に貫通させるため、バルブの両端に孔が形成され、しかも孔の一方からは支持部材の一部が突出し、他方の孔からは支持部材の他端およびホルダ等が突出した構成となり、構造が複雑になると共に、支持部材が口金と対向する位置、すなわち、電球の頂部に位置して設けられるためにＬＥＤから放射される光の影となり、器具に対しベースアップ状態で取り付けた場合、下面方向の照度を十分に得ることができない問題が生じる。また、外観形状が白熱電球のシルエットとは、ほど遠い外観形状をなしている。このため、省エネ等のために、既存の白熱電球に替えてＬＥＤ電球を使用する場合、特にネック部分の大きさが白熱電球のネック部よりかなり大きくなり、照明器具のソケットに装着できなくなる問題、すなわち、ＬＥＤ電球の既存器具への適合率が悪くなる問題がある。
【０００９】
特許文献４に示されるものは、回路部品を効果的に配置することにより組立を容易にしたものであるが、発光ダイオードの放熱構成についての記載がなく、特に、回路部品を基板の基端側に配置しているために、回路部品から発生する熱が基板に伝達され、発光ダイオードの放熱作用が阻害され、発光効率が低下して光束の低下が生じ易くなる恐れがある。
【００１０】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、全方向へ略一様な配光特性が得られると共に、半導体発光素子から発生する熱を放熱することが可能な照明装置および照明器具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の照明装置の発明は、半導体発光素子が一面側に実装され、互いにフレキシブル部材によって連結された複数の基板を有し、これら基板をフレキシブル部材の折り曲げにより立体化される光源体と；立体化された光源体の基板の他面側と接合して光源体を支持する熱伝導部材を有する支持体と；この支持体に設けられた口金部材と；を具備していることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、半導体発光素子が一面側に実装され、互いにフレキシブル部材によって連結された複数の基板を有し、これら基板をフレキシブル部材の折り曲げにより立体化される光源体により、白熱電球等に相当する全方向へ略一様な配光特性が得られる。また、立体化された光源体の基板の他面側と接合して光源体を支持する熱伝導部材を有する支持体により、半導体発光素子から発生する熱を効果的に放熱することが可能となる。
【００１３】
本発明において、半導体発光素子は、フィラメントを有しない半導体よりなる発光素子で、例えば発光ダイオードや半導体レーザ等が許容される。基板に配設される半導体発光素子は、例えば、長方形状をなす基板の長手方向に複数個の半導体発光素子が配設されていることが好ましいが、半導体の個数は１個で構成してもよく、基板の形状も正方形、６角形や円形等でもよく、特定の形状には限定されない。
【００１４】
フレキシブル部材によって連結された複数の基板は、例えば、エポキシ樹脂等からなるリジット基板同士がフレキシブルなフイルム状の継ぎ手により接続されたリジットフレキシブル基板で構成されることが適用可能である。特に、基板は、熱伝導性の観点から、アルミニウムや銅等の金属で構成されたものが好ましい。また、フレキシブル部材は、基板の継ぎ手としての作用と基板同士を電気的に接続する機能を有していることが好適であるが、電気的な接続機能を別個のリード線等により補ってもよい。
【００１５】
光源体は、全方向へ略一様な配光特性を簡易な構成で得るために、断面が略正方形または長方形の４角柱に立体化することが好ましいが、３角柱や６角柱等の角柱でもよい。さらに、角柱に限らずいくつかの面があり球形状に近くなるような多面体構造でもよい。また、光源体は２枚以上、複数枚の基板をフレキシブル部材により連結し、フレキシブル部材によって折り曲げることにより立体化されることが好ましいが、両面に発光機能を設けた１枚の基板と、発光機能を有さない専ら支持するための機能しか有さない基板とをフレキシブル部材により連結し、フレキシブル部材によって折り曲げることにより１枚の起立した光源体として立体化されるものであってもよい。さらに、折り曲げは、基板の連結をなすフレキシブル部材のみで折り曲げることが好適である。要は、少なくとも基板の連結をなすフレキシブル部材が折り曲げられるものであればよい。
【００１６】
立体化された光源体の端面、例えば、電球形の照明装置を構成した場合、電球の頂部となる端面にも半導体発光素子を配設した基板を設け、電球の頂部、すなわち、器具に装着した場合に、器具直下の照度を上げるようにすることが好ましいが、立体化された光源体の頂部となる部分に基板を設けることは必要条件ではない。また、立体化される光源体は、グローブで覆うことにより、照明装置の外観形状を白熱電球等のシルエットと同形ないし略同形をなす類似形状にすることが好ましいが、光源体をグローブで覆わずにグローブレスの照明装置を構成するようにしてもよい。この場合、一般に発光ダイオードは輝度が比較的高く、その眩しさを軽減するために、光拡散性を有するカバーで光源体の一部または全部を覆うようにしてもよい。
【００１７】
支持体は、立体化された光源体の基板の他面側と接合して光源体を支持する熱伝導部材を有するもので、立体化される光源体を支持すると共に、半導体発光素子で発生した熱を基板から熱伝導部材を介して放熱させる機能を有し、立体化される光源体を支持する熱伝導部材と、熱伝導部材を支持するためのカバー部材で構成されることが好ましく、特に、熱伝導部材とカバー部材は一体に構成されることが好ましい。また、支持体は、熱伝導性の良好なアルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）の少なくとも一種を含む金属で形成するのが好ましい。この他に、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、シリコーンカーバイト（ＳｉＣ）などの工業材料で構成しても、さらには高熱伝導樹脂等の合成樹脂で構成してもよい。
【００１８】
口金部材は、支持体に連結される電気絶縁性を有する連結部材と口金で構成されることが好ましい。口金は、通常使用されるＥ形と称されるねじ込み形の口金等、一般照明用電球が装着されるソケットに取り付け可能な全ての口金が許容される。さらに口金部材は、コンパクト形蛍光ランプに使用される２本のピン状の端子を有する口金で構成してもよい。
【００１９】
点灯装置は、半導体発光素子を点灯するための点灯回路を有しているが、半導体発光素子を調光するための調光回路を有するものであってもよい。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の照明装置において、前記半導体発光素子を点灯する点灯装置が熱伝導部材の内部に配設されたことを特徴とする。本発明において、点灯装置を構成する回路部品の全てが熱伝導部材の内部に配設されるのであっても、例えば、電解コンデンサ等比較的大きな部品、または、作動時に比較的温度が上昇する部品の一部または全部が口金部材などに配設されたものであってもよい。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の照明装置において、前記熱伝導部材は一部が外方に露出していることを特徴とする。本発明において、熱伝導部材が直接外方に露出されたものであっても、支持体を熱伝導部材と共に構成するカバー部材を介し間接的に外方に露出させるものであってもよい。
【００２２】
請求項４に記載の照明器具の発明は、ソケットが設けられた器具本体と；この器具本体のソケットに装着された請求項１ないし３いずれか一記載の照明装置と；を具備することを特徴とする。本発明において、器具本体は天井直付形、天井吊下形または壁面取付形、さらには天井埋込形のダウンライト等であって、本体に制光体としてグローブ、セード、反射体などが取付けられるものであっても、照明装置が露出するものであってもよい。また、照明器具は器具本体に１個の照明装置を取付けたものに限らず、複数個が配設されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１記載の発明によれば、半導体発光素子が一面側に実装され、互いにフレキシブル部材によって連結された複数の基板を有し、これら基板をフレキシブル部材の折り曲げにより立体化される光源体により、白熱電球等に相当する全方向へ略一様な配光特性が得られる。また、立体化された光源体の基板の他面側と接合して光源体を支持する熱伝導部材を有する支持体により、半導体発光素子から発生する熱を効果的に放熱することが可能な照明装置を提供することができる。
【００２４】
請求項２記載の発明によれば、半導体発光素子を点灯する点灯装置が熱伝導部材の内部に配設されたので、スペースの有効活用ができ装置の小型化をなすことができる。
【００２５】
請求項３記載の発明によれば、熱伝導部材は一部が外方に露出しているので、熱伝導部材の放熱効果を向上させることができる。
【００２６】
請求項４記載の発明によれば、消費電力の少ない半導体発光素子を光源とした照明器具を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る照明装置およびこの照明装置を用いた照明器具の実施形態について図に従い説明する。
【実施例１】
【００２８】
本実施例の照明装置１０は、電球形の照明装置を構成したもので、その構成は図１に示すように、半導体発光素子１１、半導体発光素子を配設した基板１２、基板により立体化される光源体１３、光源体を支持する支持体１４、支持体に設けられる口金部材１５、半導体発光素子を点灯する点灯装置１６およびグローブ２０で構成する。
【００２９】
以下、光源体１３を上側、口金部材１５を下側にして説明する。半導体発光素子は、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、同一性能を有する複数個、本実施例では、２２個のＬＥＤ１１が用意され、この各ＬＥＤは、本実施形態では青色ＬＥＤチップとこの青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体により白色を発光する高輝度、高出力のＬＥＤからなり、さらに、一方向、すなわちＬＥＤの光軸に光線が主として放射される。ここで光軸は、ＬＥＤ１１が実装される基板１２の面に対して略鉛直方向のことである。
【００３０】
基板１２は、図２に示すように、金属製またはエポキシ樹脂製の所定の剛性を有するリジット基板からなる回路基板同士が、本発明のフレキシブル部材を構成するフイルム状のフレキシブル継ぎ手により接続されたリジットフレキシブル基板で構成される。このリジットフレキシブル基板は、中央の略正方形の頂部基板１２ａ１と、頂部基板の各４辺からフレキシブル継ぎ手１２ｂを介して一方の短辺が一体に連結された略同形状の細長矩形状をなす４枚の側部基板１２ａ２からなる。この１枚の頂部基板１２ａ１と４枚の側部基板１２ａ２は、頂部基板１２ａ１を中心とした十字形状になるように展開されて配置される。フレキシブル継ぎ手１２ｂは、ポリイミド製のフイルム状の薄い樹脂によって構成され、樹脂フイルム内部に各基板に印刷された回路と各ＬＥＤ１１に接続されるリード線が、外部と電気絶縁されるように一体に内蔵形成されている。
【００３１】
上記のように十字形状に展開され配置された基板１２の一面側には、上記２２個のＬＥＤ１１が実装される。すなわち、１枚の頂部基板１２ａ１に２個のＬＥＤ１１が、４枚の側部基板１２ａ２にそれぞれ各５個のＬＥＤ１１が実装されて配設される。５個の各ＬＥＤは細長矩形状をなす側部基板１２ａ２の長手方向の中心線に沿い、所定の間隔を有して略直線状に配列され、さらに、基板１２を展開した状態（図２）で十字形状を構成する直線ｘ−ｘとｙ−ｙ方向に沿って各側部基板１２ａ２の５個のＬＥＤが直線状に配列される。頂部基板１２ａ１の２個のＬＥＤ１１は一方の側部基板１２ａ２の直線ｘ−ｘに沿って配列され、他方の側部基板１２ａ２の直線ｙ−ｙとは交差する方向に配列される。なお、各基板１２に配設されるＬＥＤの間隔寸法は、各基板全てにおいて略均等の所定の間隔を有して配設される。
【００３２】
上記のように基板１２に配設された各ＬＥＤは、それぞれが、直列、または、並列になるように電気接続がなされ、各基板間はフレキシブル継ぎ手１２ｂに一体に内蔵形成されたリード線を介して接続される。図中１２ｃは、各ＬＥＤ１１を接続したリード線の端末（入力端）で後述する点灯装置１６の出力端子に接続される。
【００３３】
十字形状に展開され配置された基板１２は、図３に示すように、フレキシブル継ぎ手１２ｂを９０°の角度に、それぞれ折り曲げることにより立体化されて光源体１３が構成される。光源体は、多面体、本実施例では６面体の４角柱をなす筒体に構成され、４枚の側部基板１２ａ２により４角柱の筒体が形成され、４角柱の上端面に頂部基板１２ａ１が位置し、下端面（底部）には基板がなく開口部１２ｄが形成され、リード線の端末１２ｃが１枚の側部基板１２ａ２から引き出された状態に構成される。
【００３４】
上記のように基板１２により立体化され４角柱をなす筒体に構成された光源体１３は、各基板１２の他面側、換言すれば、筒体の内面側に支持体１４を接合させて支持される。すなわち、光源体１３は、支持体１４を筒体の骨組みとして立体化され支持される。図中１４ｃは熱伝導部材１４ａ下端部を折曲して一体に形成した支持脚である。
【００３５】
支持体１４は、熱伝導部材１４ａとカバー部材１４ｂからなる。熱伝導部材１４ａは、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウム（Ａｌ）からなり、光源体１３を構成する筒体を内面から支持するように、各基板１２の他面側と接合する外表面を有する中空の多面体構造の部材、本実施例では光源体１３の筒体と同様に、上端面が閉塞され下端面（底部）が開口され、光源体より若干小さな４角柱をなす形状に構成する。
【００３６】
上記に構成した熱伝導部材１４ａは、４角柱に立体化された光源体１３の内部空間Ｓに開口部１２ｄから挿入され、多面体構造の熱伝導部材１４ａの外表面と各基板１２の他面側とを接合させる。なお、その接合面全体、すなわち、頂部基板１２ａ１および４枚の側部基板１２ａ２と、熱伝導部材１４ａの外表面との間に耐熱性を有し、かつ熱伝導性の良好な、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の接着剤を塗布して強固に密着固定して接合させる。
【００３７】
これにより、支持体１４の熱伝導部材１４ａで各基板１２が接合され固着された強固な６面体の４角柱をなす光源体１３が構成される。この光源体は、光源である各ＬＥＤ１１が、光源体の軸線ｚ−ｚ（図１）を軸心とする十字をなす放射方向（角度９０°）に５個ずつが略均等に配置され、頂部に２個のＬＥＤが配置された光源体として構成される。なお、光源体１３は、その下方に熱伝導部材１４ａの支持脚１４ｃが突出し、１枚の側部基板１２ａ２からリード線の端末１２ｃが突出した状態に構成される。また、図５に示すように、４角柱をなす光源体１３の最大径寸法、すなわち、正方形をなす頂部基板１２ａ１の対角線上の寸法Ｄ１は、後述するグローブ２０の開口端部２０ｄの直径寸法Ｄ２より小さくなるように構成する（Ｄ１＜Ｄ２）。
【００３８】
上記に構成された光源体１３は、熱伝導部材１４ａと共に支持体１４を構成するカバー部材１４ｂに支持される。カバー部材１４ｂは、熱伝導部材１４ａと同様に熱伝導性の良好な金属、本実施例では、アルミニウム（Ａｌ）で椀状をなす形状にアルミダイカスト等により一体に形成する。椀状をなすカバー部材１４ｂは、下方に向けて漸次縮径する逆円錐台状部となし、その開口側に環状の取付段部１４ｂ１を形成し、後述するグローブ２０の基端側の開口端部２０ｄを嵌合するように構成し、環状の取付段部１４ｂ１の外表面が外方に露出される。これにより、熱伝導部材１４ａは、支持体１４を熱伝導部材１４ａと共に構成するカバー部材１４ｂを介して間接的に外方に露出させる。さらに、椀の内底面は平坦な面に形成して光源体支持部１４ｂ２を形成する。
【００３９】
光源体支持部１４ｂ２には、上述した光源体１３が支持される。すなわち、光源体１３は、頂部基板１２ａ１を上側にし、その下方に突出して設けられた支持脚１４ｃを、平坦な面からなる光源体支持部１４ｂ２に密着させるように載置して、耐熱性を有し、かつ熱伝導性の良好な、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の接着剤１４ｄを塗布し強固に密着固定する。または、ネジ等の固着手段やスポット溶接等で支持脚１４ｃと光源体支持部１４ｂ２が密着するように固着する。これにより、支持体１４に光源体１３が支持されると共に、各基板１２のＬＥＤ１１から発生した熱が、基板１２→熱伝導部材１４ａ→カバー部材１４ｂを経由して外気に放熱される熱伝導路が形成される。
【００４０】
さらに、椀状をなすカバー部材１４ｂの光源体支持部１４ｂ２には、その中央部に円形の開口部１４ｂ３を形成し、さらに取付段部１４ｂ１の下方に連続して下方に伸びるリング状の支持部１４ｂ４を一体に形成し、カバー部材１４ｂと口金１５ｂを連結するための連結部材１５ｄを嵌合する。
【００４１】
１５は口金部材で、口金１５ｂと連結部材１５ｄで構成される。連結部材１５ｄは、耐熱性で電気絶縁性を有する合成樹脂、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂で、両端に開口径が異なる開口部を形成した円筒状をなす形状に構成し、大きな開口部１５ｄ１をリング状の支持部１４ｂ４に嵌合し、小さな開口部１５ｄ２に口金１５ｂのシェル１５ｂ１を嵌合する。連結部材１５ｄと支持部１４ｂ４との嵌合部は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の耐熱性の接着剤を塗布し強固に接着固定する。
【００４２】
口金１５ｂは、商用電源に接続される照明器具のソケットにねじ込んで取付けられるもので、例えば、エジソンタイプのＥ２６形の口金で構成し、ねじ山を備えた筒状のシェル１５ｂ１、このシェルの一端側の頂部に絶縁部１５ｂ２を介して設けられたアイレット１５ｂ３を備えている。シェル１５ｂ１は、銅板等の導電性の金属で構成され、その他端開口側を連結部材１５ｄの小さな開口部１５ｄ２に被せて嵌合し、かしめなどの手段により固着する。またはシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の耐熱性の接着剤を塗布し強固に接着固定する。この状態で、光源体１３の軸線ｚ−ｚと支持体１４および口金部材１５の軸線が略一致する。
【００４３】
点灯装置１６は、各ＬＥＤ１１を点灯制御するための点灯回路パターンを形成したプリント配線基板からなる回路基板１６ａで構成され、この回路基板を縦方向にして支持体１４を構成するカバー部材１４ｂの開口部１４ｂ３に形成された一対の縦溝１４ｂ５内に嵌入し支持する（図４）。すなわち、カバー部材１４ｂの開口部１４ｂ３内面に、その直径方向に対向する一対の縦溝１４ｂ５をカバー部材１４ｂの軸方向に形成し、この縦溝内に回路基板１６ａを縦方向にして幅方向両側縁部を嵌入させて固定する。この際、回路基板１６ａの幅方向両側縁部と縦溝１４ｂ５の間には、熱伝導性を有し、かつ電気絶縁性を有する、例えば、シリコーン樹脂等の接着剤を介在させ、アルミニウムからなるカバー部材１４ｂと回路基板１６ａの電気的な絶縁を図る。
【００４４】
また、回路基板１６ａには、片面または両面に回路パターンが形成され、その実装面には、電解コンデンサ等のリード部品やトランジスタ等のチップ部品等、点灯回路を構成するための複数の電子部品１６ｂ・・・が実装されている。なお、比較的大きな部品である電解コンデンサ１６ｂ１等は、カバー部材１４ｂの軸線ｚ−ｚ方向に向けて装着し、連結部材１５ｄおよび口金１５ｂ内に位置するように配置する。これにより、点灯装置１６は、立体化される光源体１３のデッドスペースとなる熱伝導部材１４ａの内部空間Ｓ内に配設される。また、点灯装置１６の部品１６ｂから発生する熱が、回路基板１６ａ→縦溝１４ｂ５→カバー部材１４ｂを経由して外気に放熱される熱伝導路が形成される。同時に、電解コンデンサ等大きな部品１６ｂ１から発生する熱は、口金１５ｂを介して外気に放熱される経路が形成される。なお、電解コンデンサ等大きな部品１６ｂ１と口金１５ｂとを熱伝導性の良好な、例えば、シリコーン樹脂等の熱伝導部材で連結すれば、口金からの放熱効果を一層高めることができる。
【００４５】
また、回路基板１６ａの出力端子には、光源体１３の下方に引き出されたリード線の端末１２ｃが接続され、回路基板１６ａの入力端子は口金１５ｂの両端子であるシェル１５ｂ１、およびアイレット１５ｂ３に接続される。これにより、口金１５ｂ→点灯装置１６→リード線の端末１２ｃ→１枚の側部基板１２ａ２→この基板の５個のＬＥＤ１１→フレキシブル継ぎ手１２ｂ→頂部基板１２ａ１→頂部基板の２個のＬＥＤ１１→残り３枚の各フレキシブル継ぎ手１２ｂ→残り３枚の側部基板１２ａ２→残り３枚の側部基板の各５個、計１５個のＬＥＤへの電気回路、すなわち、合計２２個全てのＬＥＤ１１への電気回路が形成される。
【００４６】
図中２０はグローブで、白熱電球など一般照明用電球などに用いられている横断面が円形のＰＳ形（Ｐｅａｒ Ｓｈａｐｅ ｔｙｐｅ）バルブの形状をなし、光源体１３を覆うように、厚さが薄いガラスを用い、透明または光拡散性を有する乳白色、ここでは乳白色として、白熱電球など一般照明用電球におけるガラス球形状の滑らかな曲面状に形成されている。すなわち、頂端部２０ａ側に最大径部２０ｂを有する略球状に形成された球状部２０ｃと、基端側の開口端部２０ｄ側に球状部の最大径部の直径よりも小径に漸次縮径された縮径部２０ｅからなる略円筒状の根元部を一体に形成する。また、上述したように、グローブ２０の開口端部２０ｄの直径寸法Ｄ２は、４角柱をなす光源体１３の最大径寸法Ｄ１より大きく形成する（Ｄ２＞Ｄ１）。
【００４７】
グローブ２０は、その基端側の開口端部２０ｄから、光源体１３を覆うように被せて挿入し、開口端部２０ｄの縁部をカバー部材１４ｂの取付段部１４ｂ１の内側に嵌合し、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの耐熱性の接着剤を塗布し強固に接着固定する。この状態で、光源体１３、カバー部材１４ｂ、口金１５ｂの軸線ｚ−ｚがグローブ２０の軸線と略一致し、４枚の各側部基板１２ａ２に配設された各ＬＥＤ１１とグローブ内壁との距離寸法ａが略同一となるように配置され（図４）、これにより、複数のＬＥＤ１１を用いた光源体１３を内部に封入した電球形の照明装置１０が構成される。
【００４８】
次に、上記に構成された電球形の照明装置の組み立て手順につき、図５に従い説明する。まず、図２のように展開され配置された基板１２を、フレキシブル継ぎ手１２ｂを９０°の角度に、それぞれ折り曲げることにより６面体の４角柱をなす筒体からなる光源体１３を構成し、支持体１４を構成する熱伝導部材１４ａを立体化された光源体１３の内部に開口部１２ｄから挿入する。さらに、多面体構造の熱伝導部材１４ａの外表面と各基板１２の他面側とを接合させ、接着剤を塗布して密着固定し、骨組みとなる熱伝導部材１４ａにより強固に支持された光源体１３を構成する。
【００４９】
次に、上記に構成された光源体１３と、予め回路部品が実装された点灯装置１６との配線作業を行う。すなわち、光源体１３から引き出されたリード線の端末１２ｃと回路基板１６ａの出力端子を半田付け等の手段で接続する。次に、回路基板１６ａに接続された電解コンデンサ等の大きな部品１６ｂ１がカバー部材１４ｂのリング状の支持部１４ｂ４から外方に突出するようにしてカバー部材１４ｂの開口部１４ｂ３内に挿入し、さらに、カバー部材１４ｂの縦溝１４ｂ５内に回路基板１６ａを縦方向にして、その幅方向両側縁部を嵌入させ接着剤を介して固定する。
【００５０】
次に、光源体１３の頂部基板１２ａ１が上方になるように位置させ、熱伝導部材１４ａの内部空間Ｓ内に回路基板１６ａを収納するようにして、下方の支持脚１４ｃをカバー部材１５ｂの平坦な光源体支持部１４ｂ２に密着するようにして載置する。さらに、光源体１３の軸線とカバー部材１４ｂの軸線ｚ−ｚが一致するように位置決めを行い、支持脚１４ｃと光源体支持部１４ｂ２との間に接着剤１４ｄを塗布し密着固定する。
【００５１】
次に、カバー部材１４ｂのリング状の支持部１４ｂ４に、突出した電解コンデンサ等の部品１６ｂ１を覆うようにして連結部材１５ｄを嵌合し、この嵌合部に接着剤を塗布し接着固定する。
【００５２】
次に、回路基板１６ａの入力端子に接続されている一方のリード線を口金１５ｂのアイレット１５ｂ３に接続する。さらに、他方のリード線を連結部材１５ｄの小さな開口部１５ｄ２の外周面に形成された口金取付部に配置する。この状態で、シェル１５ｂ１の開口部を連結部材１５ｄの小さな開口部１５ｄ２の外周面に嵌合してリード線を挟み込み、シェル１５ｂ１の開口部外周面から連結部材１５ｄの小さな開口部１５ｄ２の外周面に対してかしめを行い、回路基板１６ａの他方のリード線をシェル１５ｂ１に電気的に接続する。
【００５３】
次に、グローブ２０をその基端側の開口端部２０ｄから、光源部１３を覆うように被せて挿入し、開口端部２０ｄの縁部をカバー部材１４ｂの取付段部１４ｂ１の内側に嵌合し、接着剤を塗布して接着固定する。
【００５４】
次に、上記のように構成された電球形の照明装置を光源とした照明器具の構成を説明する。図６に示すように、３０は店舗等の天井面Ｘに埋め込み設置され、白熱電球を光源としたダウンライト式の照明器具で、下面に開口部３１ａを有する金属製の箱状をなした本体ケース３１と、開口部３１ａに嵌合される金属製の反射体３２と、白熱電球の口金をねじ込むソケット３３で構成する。反射体３２は、例えばステンレス等の金属板で構成し、反射体３２の上面板の中央部にソケット３３を設置する。
【００５５】
上記に構成された白熱電球用の照明器具３０において、省エネのために白熱電球に替えて、上述したＬＥＤを光源とした電球形の照明装置１０を使用する。すなわち、電球形の照明装置は、口金１５ｂをＥ２６形に構成してあるので、上記照明器具の白熱電球用のソケット３３にそのまま差し込むことができる。これにより、省エネ形のＬＥＤが設置された省エネ形のダウンライトが構成される。
【００５６】
上記に構成されたダウンライトに電源を投入すると、ソケット３３から電球形の照明装置１０に電源が供給され、口金１５ｂから点灯装置１６、さらに、フレキシブル継ぎ手１２ｂから各基板１２を介して合計２２個のＬＥＤ１１に電力が供給され全てのＬＥＤが同時に点灯する。この際、光源体１３、支持体１４を構成するカバー部材１４ｂ、口金１５ｂの軸線ｚ−ｚがグローブ２０の軸線と略一致し、４枚の各側部基板１２ａ２に配設された各ＬＥＤ１１とグローブ内壁との距離寸法ａが略同一となるように配置されているので、各ＬＥＤから放射される光は、グローブの内面全周囲に向かって略均等に放射される。
【００５７】
また頂部基板１２ａ１に配設された２個のＬＥＤ１１により、グローブ２０の頂部２０ａ側にも光が略均等に放射される。また、ＬＥＤ１１から発光した光の内、直進せずに周囲方向に拡散した光は、光沢のあるアルミニウムで構成した椀状のカバー部材１４ｂの表面で反射してグローブ内面に向かって光ロスなく放射される。これら作用により、白熱電球に相当する全方向へ略一様な配光特性をもった照明を行うことができる。同時に、光源となる電球形の照明装置１０の配光が白熱電球の配光に近似することで、照明器具３０内に配置されたソケット３３近傍の反射体３２への光の照射量が充分に確保され、白熱電球用として構成された反射体３２の光学設計通りの器具特性を得ることができる。
【００５８】
また、上記に構成された電球形の照明装置１０を点灯すると、各ＬＥＤ１１の温度が上昇し熱が発生する。その熱は、各基板１２→支持体１４を構成する熱伝導部材１４ａ→カバー部材１４ｂを経由する熱伝導路を介し、外気に露出して設けられたカバー部材１４ｂに伝達され放熱される。この際、支持体１４を構成する熱伝導部材１４ａおよびカバー部材１４ｂを熱伝導性の良好なアルミニウムで構成したので、ＬＥＤ１１で発生する熱を、伝導ロスを少なくして効果的にカバー部材１４ｂに伝達させることができる。同時にカバー部材１４ｂを外気に露出するように配設したのでカバー部材に伝達された熱を効果的に外部に放熱させることができる。これにより、各ＬＥＤ１１の発光効率の低下が抑制され、光束低下による照度の低下を防止することができる。
【００５９】
また、点灯装置１６の回路部品１６ｂから発生する熱は、回路基板１６ａから縦溝１４ｂ５を介してカバー部材１４ｂに伝達され放熱されると共に、電解コンデンサ等の大きな部品１６ｂ１は口金１５ｂ内に挿入され、口金を介して外部に放熱される。これらの放熱作用により点灯装置１６の温度上昇が抑制され回路部品１６ｂの信頼性を高めることができる。また、点灯装置１６は、４角柱を構成する光源体１３のデッドスペースとなる熱伝導部材１４ａの内部空間Ｓ内に配設され、しかも、各基板１２と離間して設けたので、回路部品１６ｂと各ＬＥＤ１１とが熱的に隔離され、互いに熱的な影響を与え難くなっている。
【００６０】
以上、本実施例によれば、ＬＥＤ１１を配設した頂部基板１２ａ１と４枚の側部基板１２ａ２をフレキシブル継ぎ手１２ｂで連結し、頂部基板１２ａ１を中心とした十字形状になるように展開して配置し、フレキシブル継ぎ手１２ｂを９０°の角度に、それぞれ折り曲げることにより立体化して４角柱の筒体をなす光源体１３を構成したので、各基板１２に配設された各ＬＥＤ１１から放射される光は、グローブ２０の内面に向かって略均等に放射される。これにより、白熱電球に相当する全方向へ略一様な配光特性をもった照明装置を提供することができる。
【００６１】
また、その組立は、単にフレキシブル継ぎ手１２ｂを折り曲げる簡単な作業で、確実に立体化できると共に、電気的な接続も同時に行うことができ量産化に適した照明装置を提供することができる。また、基板１２に配設された各ＬＥＤ１１は、フレキシブル継ぎ手１２ｂによって、それぞれ電気的な接続がなされるので、フレキシブル継ぎ手１２ｂは、基板１２を簡易に立体化させるための機能と電気接続の機能を同時に果たし、構成が簡素化されると共に、一層量産化に適した照明装置を提供することができる。特に、各ＬＥＤ１１の電気接続はフレキシブル継ぎ手１２ｂで行うようにしたので、リード線の断線等を防止することもできる。
【００６２】
また、各基板１２の継ぎ手１２ｂがフレキシブルになっているので、各基板１２および支持体１４に製造上の寸法誤差が生じた場合でも、その寸法誤差をフレキシブル継ぎ手の撓みにより十分に吸収することができ、一層量産化に適した照明装置を提供することができる。さらに、フレキシブル継ぎ手１２ｂの撓み具合で基板１２の傾斜角度（配置角度）を自由に選択することができるので、例えば、グローブ２０の縮径部２０ｅにおける内壁の傾斜角度に合わせた角度で側部基板１２ａ２等を傾斜させて配置させることも可能となり、白熱電球により一層近似した均一な配光特性をもたせることもできる。
【００６３】
支持体１４を構成する熱伝導部材１４ａが、４角柱に立体化された光源体１３の骨組みをなすようにしたので、強固な光源体１３を構成することができ、輸送時等の振動や落下等による断線などの事故を防止することが可能となる。同時に支持体１４を構成する熱伝導部材１４ａは、熱伝導性の良好なアルミニウムで単に４角柱をなす形状に形成し、その外表面を各基板１２の他面側と接合させるようにしたので、構成が簡単になると共に、基板１２に配設された各ＬＥＤ１１から発生する熱を、基板１２を介して熱伝導部材１４ａに伝達することができる。特に、基板１２とは熱伝導性の良好な接着剤で接着固定したので、一層効果的に伝達することができる。これにより、支持体１４を上記した光源体１３を強固にする骨組みとしての部材と、ＬＥＤ１１の放熱のため部材を兼用させることができ、一層構成を簡素化できる。
【００６４】
また、立体化された光源体１３を支持する熱伝導部材１４ａの支持脚１４ｃを、熱伝導性の良好なアルミニウムで構成したカバー部材１４ｂの光源体支持部１４ｂ２に密着させるようにして固着したので、各ＬＥＤ１１で発生した熱を、熱伝導部材１４ａから伝導ロスを少なくしてカバー部材１４ｂに伝達させ効果的に外気に放熱させることができる。これら良好な熱伝導作用と放熱作用により、ＬＥＤ１１の温度上昇が抑制され光束低下による照度の低下を防止することができる。
【００６５】
点灯装置１６の回路部品１６ｂから発生する熱も、カバー部材１４ｂを経由して外気に放熱させることができ、また、電解コンデンサ等の大きな部品１６ｂ１から発生する熱は、口金１５ｂを介して外気に放熱されるので、回路部品１６ｂの温度上昇を抑制することができ、部品の信頼性を高めることができる。
【００６６】
点灯装置１６は、立体化される光源体１３のデッドスペースとなる熱伝導部材１４ａの内部空間Ｓ内に配設したので、点灯装置１６を収納のためのスペースを照明装置の軸方向に並べて確保する必要がなく、照明装置の軸線ｚ−ｚ方向の長さが短くなり、スペースの有効活用により装置全体の小型化を達成することができる。同時に、支持体１４を構成する熱伝導部材１４ａおよびカバー部材１４ｂをアルミニウムで構成したので、小型でかつ軽量な照明装置を提供することができる。さらに、点灯装置１６は光源体１３の内部空間Ｓ内に配設され、グローブ２０により外部とは遮蔽された空間内に収納されていることから、空気中の塵埃等によるトラッキング現象発生の恐れも防止できる。
【００６７】
光源体１３は、乳白色の白熱電球など一般照明用電球におけるガラス球形状の滑らかな曲面状に形成されたグローブ２０で覆うようにしたので、各ＬＥＤ１１から放射される光が拡散されて、白熱電球と同様にグローブ全体が略均一に光り、全方向への略一様な配光特性を得ることができると共に、ＬＥＤから放射される比較的輝度の高い光による眩しさを軽減させることができる。また、消灯時の外観は勿論、点灯時における外観も白熱電球と略同様な外観を呈し、商品性に優れた電球形の照明装置を提供することができる。また、同時に、光源となる照明装置の配光が白熱電球の配光に近似することで、白熱電球用として構成された照明器具３０の反射体３２の光学設計通りの器具特性を得ることができる。さらに、グローブ２０の縮径部２０ｅであるネック部分が太くならないので、既存のソケットに確実に装着することができ、既存器具への適合率を向上させることができる。また、光源体１３の頂部にも２個のＬＥＤ１１を配設した頂部基板１２ａ１を設けたので、器具直下の照度も不足することなく十分に得ることができる。
【００６８】
また、４角柱をなす光源体１３の最大径寸法Ｄ１をグローブ２０の開口端部２０ｄの直径寸法Ｄ２より小さくなるように（Ｄ１＜Ｄ２）構成したので、光源体１３をグローブ２０内に、何の障害もなく簡単に挿入することができ、構成が簡単になると共に組立も容易になり、より一層量産化に適した照明装置を提供することができる。
【００６９】
以上本実施例において、頂部基板１２ａ１に設けたＬＥＤ１１を２個で構成したが、グローブ２０の内周壁面全体に、より均等に光が放射されるように、基板１２の中心に１個のＬＥＤを設けて構成しても、複数個、例えば、３個のＬＥＤの距離が均等に配置されるように、正三角形の線上に配置して構成してもよい。また、複数個のＬＥＤを円の線上に均等に配置して構成してもよい。複数個のＬＥＤは、同一性能を有するものでなく、例えば、上記１個のＬＥＤで構成し光量が不足する場合等において、他のＬＥＤよりも高出力の性能を有するＬＥＤで構成してもよい。各ＬＥＤ１１は、白色で構成したが、照明器具の用途に応じ、赤色、黄色、緑色等でも、さらには各種の色を組み合わせて構成してもよい。
【００７０】
さらに、点灯装置１６に調光回路を設けてＬＥＤを調光制御するようにしてもよい。また、各ＬＥＤを個別に調光制御することにより、例えば、グローブ２０の縮径部２０ｅが接近する部分のＬＥＤの出力を低下させるなどして、より白熱電球の配光特性に近似する全方向へ一様な配光特性が得られるように構成してもよい。
【００７１】
支持体１４の熱伝導部材１４ａを各基板１２の他面側と接合する外表面を有する中空の多面体構造の部材で構成したが、その外表面に、例えば、通気用の多数の透孔を形成してもよい。また、外表面と各基板１２の他面側とを接合させ、各基板１２と熱伝導部材１４ａの外表面との間に接着剤を塗布して接合させたが、他の手段、例えば、バンド等の部材で各基板を外側から締め付け、基板の他側面を多面体構造の熱伝導部材１４ａの外表面に緊密に密着させて接合させるようにしてもよい。
【００７２】
支持体１４を構成するカバー部材１４ｂは、外方に露出する外面部分を、例えば、凹凸若しくは梨地状に形成して表面積を大きくしたり、白色塗装や白色アルマイト処理を施して外面部分の熱放射率を高めるようにしてもよい。さらに、図７に示すように、多数の放熱フィン１４ｅを一体に形成し、表面積をより大きくして、より効果的に熱を放熱させるようにしてもよい。また、白色塗装や白色アルマイト処理を施した場合には、照明装置１０を照明器具３０に装着して点灯した場合、外面に露出するアルミニウム製のカバー部材１４ｂの反射率が高くなり、器具効率を高めることが可能となり、また外観、意匠的にも良好となり商品性を高めることもできる。
【００７３】
支持体１４は、熱伝導部材１４ａとカバー部材１４ｂを、例えば、アルミニウムで一体に形成して構成を簡素化すると共に、熱の伝導性能を向上させるように構成してもよい。また、熱伝導部材１４ａの内部空間Ｓとカバー部材１４ｂにより密閉された中空部を形成し熱交換用の媒体を封入してヒートパイプを構成し、より一層熱の伝導性を向上させるようにしてもよい。熱伝導部材１４ａとカバー部材１４ｂを一体に形成し場合には、予め光源体として組み立てられた支持体１４のカバー部材１４ｂに対して下方から回路基板１６ａを熱伝導部材１４ａの内部空間Ｓ内に挿入し、回路基板１６ａは電気絶縁性を有する連結部材１５ｄに縦方向に支持するようにするとよい。
【００７４】
点灯装置１６の回路基板１６ａを、熱伝導部材１４ａの内部に縦方向に配設したが、回路基板を小型に構成して、横方向（水平方向）や斜めに傾斜させて配設してもよい。
【００７５】
ＬＥＤ１１を配設した頂部基板１２ａ１と４枚の側部基板１２ａ２をフレキシブル継ぎ手１２ｂにより十字形状になるように展開して配置したが、図８（ａ）に示すように、４枚の側部基板１２ａ２の隣接する長辺をフレキシブル継ぎ手１２ｂで連結し、いずれか１枚の側部基板、例えば、図中左方から２番目の側部基板の短辺に頂部基板１２ａ１をフレキシブル継ぎ手１２ｂで連結する。これにより、全体として屏風状に展開するように配置し、各基板を９０°の角度にそれぞれ折り曲げることにより立体化し、４角柱の筒体をなす光源体１３を構成してもよい。これによれば４角柱を構成する縦方向３辺にフレキシブル継ぎ手１２ｂが位置することになり、筒体としての強度を増すことができる。
【００７６】
また、電球形の照明装置としては、上述した白熱電球の形状に近似させた電球形の照明装置（Ａ形）に替えて、レフ形の電球形の照明装置（Ｒ形）、ボール形の電球形の照明装置（Ｇ形）、円筒形の電球形の照明装置（Ｔ形）に構成してもよい。さらに、図８（ｃ）（ｄ）に示すように、面状光源として使用される平板形をなし、点灯装置を内蔵したコンパクト形の蛍光ランプに近似したコンパクト形の照明装置４０を構成するようにしてもよい。この場合、薄型の平面光源を得るために、側面に位置する側部基板の幅寸法を小さくした細長い基板で構成する。
【００７７】
また、図８（ｂ）に示すように、グローブレスの照明装置５０を構成してもよい。この場合、輝度の比較的高いＬＥＤの眩しさを軽減するために、光源体の一部または全部を覆う透光性のカバー６０を設けるようにしてもよい。カバー６０はグローブ２０と同様に乳白色のガラスや合成樹脂で構成しても、または、これらのカバー６０全体若しくは一部に多数の小さな貫通孔を形成して構成しても、網状部材で構成してもよい。また、これらカバー６０は、電球形のグローブ２０を透明体で構成した場合における、ＬＥＤ１１の眩しさを軽減するために、光源体１３を覆うように設けてもよく、さらには、図８（ｃ）（ｄ）に示すグローブレスのコンパクト形の照明装置４０にも、図中一点鎖線で示すようにカバー６０を設けるようにしてもよい。照明器具は、これら例示した照明装置を装着して構成してもよい。
【００７８】
本発明において、グローブは、透光性のガラスの他、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン等の透光性の合成樹脂が許容され、要求される特性に応じ無色透明、着色または光拡散などの手段が施されていてもよく、さらに配光特性向上のためグローブなど、一部に反射膜などの反射手段が形成されていてもよい。グローブの形状は、白熱電球など一般照明用電球のバルブと同じ外観形状を有するＡ形、Ｓ形、ＰＳ形などの通常涙滴形と呼ばれている形状やＧ形の球形をなすバルブと、同形ないし略同形をなす類似形状であることが好ましい。また、光源体を覆ったグローブ内部の状態は、気密に構成しても、または、半導体発光素子や点灯装置の回路部品等から発生する熱を放熱するための空気孔等を形成し外部と連通させたものであってもよい。
【００７９】
本実施例の照明器具３０は、ダウンライトとして構成したがＬＥＤの使用個数を増減して、家庭用、さらには、店舗、施設、業務用等の各種の屋内外の照明器具を構成するようにしてもよい。
【００８０】
なお、図７〜図８に示す変形例におけるその他の構成、作用、効果等は、図１〜図６で示した本実施例と同様で、同一部分には同一符号を付し詳細な説明は省略した。以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態である照明装置の一部を切り欠いて示す縦断面図。
【図２】同じく照明装置の基板を展開して示す正面図。
【図３】同じく照明装置の基板および支持体を示す斜視図。
【図４】同じく照明装置の一部を切り欠き、グローブを外した状態で光源体および口金部材を上面から見た図。
【図５】同じく照明装置を分解して示した組立手順を説明するための斜視図。
【図６】本発明の実施形態である照明器具を示し、天井面に設置されたダウンライトとしての照明器具を概略的に示した断面図。
【図７】本発明の実施形態である照明装置の変形例を示し、（ａ）は一部を切り欠いて示す縦断面図、（ｂ）は支持体を構成するカバー部材の上面図。
【図８】同じく照明装置の他の変形例を示し、（ａ）は基板の変形例を展開して示す正面図、（ｂ）はグローブレスの照明装置を、一部を切り欠いて示す縦断面図、（ｃ）（ｄ）はコンパクト形の照明装置を示し、（ｃ）は正面図、（ｄ）は側面図。
【符号の説明】
【００８２】
１０    照明装置
１１    半導体発光素子
１２    基板
１２ｂ  フレキシブル部材
１３    光源体
１４    支持体
１４ａ  熱伝導部材
１５    口金部材
１６    点灯装置
３０    照明器具
３１    器具本体
３３    ソケット
【図１】
2010055993.tif 000003
【図２】
2010055993.tif 000004
【図３】
2010055993.tif 000005
【図４】
2010055993.tif 000006
【図５】
2010055993.tif 000007
【図６】
2010055993.tif 000008
【図７】
2010055993.tif 000009
【図８】
2010055993.tif 000010