(57)【要約】【課題】小型化を図ると共に、製造が容易な発光モジュールおよび照明装置を提供する。【解決手段】発光素子１１と；発光素子を表面に配設した基板１２と；基板表面に設けられ発光素子に電気的に接続される電気接続部１３と；基板に貫通すると共に、電気接続部と近接した位置に形成され、発光素子へ電力を供給させる電線ｗを基板裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部に接続させるための貫通孔１４と； を具備する発光モジュール１０を構成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と；
発光素子を表面に配設した基板と；
基板表面に設けられ発光素子に電気的に接続される電気接続部と；
基板に貫通すると共に、電気接続部と近接した位置に形成され、発光素子へ電力を供給させる電線を基板裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部に接続させるための貫通孔と；
を具備していることを特徴とする発光モジュール。
【請求項２】
前記貫通孔は、基板の中心から基板の外周方向に偏位した位置に形成され、前記電気接続部は基板の中心から前記貫通孔が設けられる方向とは反対側となる基板の外周方向に偏位した位置に設けられ、貫通孔と電気接続部で非発光部分を形成し、この非発光部分の中心部が基板の中心に略位置するように設けられており、
発光素子は、非発光部分の周囲に複数設けられることを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
【請求項３】
請求項１または２記載の発光モジュールと；
発光モジュールを支持する本体と；
発光モジュールを点灯させる点灯装置と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードなどの発光素子を光源とした発光モジュールおよび照明装置に関する。
【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発光ダイオードを光源として発光モジュールを構成し、この発光モジュールを用いた電球形の照明装置や照明器具が商品化されている。この種の発光ダイオードを光源とする発光モジュールを構成する場合には、発光ダイオードの利点を生かして小型に構成することは勿論、量産化のための製造性を向上させることが必要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１に示されるものは、複数の発光ダイオードを搭載した略平板状のモジュールに、このモジュールへの給電電線を直接接続するための端子台を設け、発光ダイオードの長所である小型・薄型を保持すると共に、電線の接続が容易なモジュールが示されている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２には、基体の外表面に配設された発光ダイオードと、発光ダイオードを点灯させる点灯装置と、点灯装置が収納され一方側に口金を装着し、他方側に基体の基端部を取り付けたカバーを具備し、発光ダイオードの導入線が基体の先端部と基端部で点灯装置に配線接続され、配線が簡素で製造が容易なＬＥＤ電球およびＬＥＤ照明器具が示されている。
【特許文献１】特開２００３−０５９３３０号公報
【特許文献２】特開２００８−１０３１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されるものは、発光ダイオードへの給電電線を、基板の外側から基板表面に設けられた端子部に配線させている。このため、給電電線が基板の外方に突出した形態となり、モジュールを器具本体に装着する場合に、器具本体との電気的な絶縁距離をとるため必然的に器具本体の外径寸法を大きくしなければならない。このため器具本体を小型に構成することができない。
【０００６】
また、特許文献１には、給電電線を基板の裏面側から接続できるように構成してもよい旨の記載があるが、基板の裏面側に給電電線を接続する場合には、基板を器具本体に設置した後では、配線接続が困難であるために、予め基板の裏面に給電電線を接続しておかなければならない。そして、このような給電電線が接続された状態の基板を器具本体に設置することになるため、例えば、基板を器具本体に固着する際に給電電線の接続部に外力が加わって断線または速結端子から電線が外れてしまう虞があり、量産化に適さない問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献２によれば、点灯装置の出力線が基体の先端部および基端部において発光ダイオードの配線パターンに接続されるので、出力線の配線が簡素であり接続が容易に行える。しかし、特許文献２に示されたＬＥＤ電球は、円柱状をなす基体の外表面にＬＥＤを配設したものであり、より小型化を図るために採用される平板状をなす円板等の基板表面に発光ダイオードを実装したモジュールにおける給電用の電線の配線接続については開示されていない。このため、この種の発光モジュールにおいては、より小型化を図ると共に、給電用の電線の配線作業がし易く製造が容易な発光モジュールを如何にして実現するかが重要な課題となっている。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、小型化を図ると共に、製造が容易な発光モジュールおよび照明装置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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発光モジュールの発明は、発光素子と；発光素子を表面に配設した基板と；基板表面に設けられ発光素子に電気的に接続される電気接続部と；基板に貫通すると共に、電気接続部と近接した位置に形成され、発光素子へ電力を供給させる電線を基板裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部に接続させるための貫通孔と； を具備していることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、発光素子を表面に配設した基板により、発光モジュールの小型化を図ることができる。また、基板に貫通すると共に、電気接続部と近接した位置に形成され、発光素子へ電力を供給させる電線を基板裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部に接続させるための貫通孔により、配線作業がし易くなり製造が容易な発光モジュールを構成することができる。
【００１１】
本発明において、発光素子は、発光ダイオード、有機ＥＬまたは半導体レーザーなど、半導体等を発光源とした発光素子が許容される。発光素子は複数個で構成されていることが好ましいが、照明の用途に応じて必要な個数は選択され、例えば、１個の発光素子で構成されるものであってもよい。
【００１２】
基板は、その表面に光源としての発光素子を配設するための部材で、例えば、アルミニウム、銅、ステンレス等の熱伝導性の良好な金属で構成し、その表面にシリコーン樹脂等の電気絶縁層を介して配線パターンを形成し、この配線パターン上に発光素子を実装等して配設されることが好ましいが、基板の構成および実装等をするための手段は特定のものに限定されない。基板の材質も、例えば、エポキシ樹脂等の合成樹脂やガラスエポキシ材、紙フェノール材等で構成してもよい。また、基板の形状は、点または面モジュールを構成するために円板状や四角形、六角形などの多角形状、さらには楕円形状等をなすものであっても、線モジュールを構成する長尺なライン状をなしていてもよく、目的とする配光特性を得るための全ての形状が許容される。
【００１３】
電気接続部は、基板表面に配設された発光素子に電力を供給させる電線を電気的に接続するためのものであり、発光素子との接続は、基板に形成された配線パターンに着脱が可能なコネクタを用いて接続するのもであっても、または、配線パターンに電線が直接半田付けやネジ止め等の手段で接続されるものであってもよい。さらには、配線パターンを介さずに発光素子に電線を直接接続するものであってもよい。
【００１４】
基板に形成される貫通孔は、基板表面に配設された発光素子に給電するために、例えば、点灯装置の出力端に接続された電線を基板裏面から表面に向けて挿通させて引き出し、一旦引き出された電線を基板表面側に折り曲げて電気接続部に接続するために基板に貫通させて形成した孔であり、孔の形状は丸孔や角孔等、特定の形状には限定されない。
【００１５】
また、貫通孔は電気接続部と近接した位置に形成されるが、貫通孔と電気接続部で形成される非発光部分の中心部が、基板の中心（光軸）からずれて配置され配光が不均一になることを解消するために、貫通孔の中心も基板の中心から若干離間させて位置させることが好ましいが、基板の中央部に位置して形成しても、さらには基板の外周部などに位置させて形成したものであってもよい。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発光モジュールにおいて、前記貫通孔は、基板の中心から基板の外周方向に偏位した位置に形成され、前記電気接続部は基板の中心から前記貫通孔が設けられる方向とは反対側となる基板の外周方向に偏位した位置に設けられ、貫通孔と電気接続部で非発光部分を形成し、この非発光部分の中心部が基板の中心に略位置するように設けられており、発光素子は、非発光部分の周囲に複数設けられることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、貫通孔と電気接続部で非発光部分を形成し、この非発光部分の中心部が基板の中心に略位置するように設けられ、発光素子は、非発光部分の周囲に複数設けられるようにしたことにより、均一な配光性能を有する発光モジュールを構成することができる。
【００１８】
請求項３に記載の照明装置の発明は、請求項１または２記載の発光モジュールと；発光モジュールを支持する本体と；発光モジュールを点灯させる点灯装置と；を具備していることを特徴とする。本発明によれば、小型かつ製造が容易な照明装置を構成することができる。
【００１９】
本発明において、照明装置は、例えば、電球形の照明装置を構成するものであってもよく、この電球形の照明装置は、半導体発光モジュールを覆うグローブが設けられていてもよく、または、グローブが設けられないグローブレスの電球形の照明装置であってもよい。
【００２０】
本体は、熱伝導性の良好なアルミニウム、銅、ステンレス等の金属で構成するのが好ましいが、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性、耐光性で、電気絶縁性を有する合成樹脂で構成されたものであってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の発明によれば、発光素子を表面に配設した基板により、発光モジュールの小型化を図ることができ、さらに、基板に貫通すると共に、電気接続部と近接した位置に形成され、発光素子へ電力を供給させる電線を基板裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部に接続させるための貫通孔により、配線作業がし易くなり製造が容易な発光モジュールを提供することができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、貫通孔と電気接続部で非発光部分を形成し、この非発光部分の中心部が基板の中心に略位置するように設けられ、発光素子は、非発光部分の周囲に複数設けられるようにしたことにより、均一な配光性能を有する発光モジュールを提供することができる。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、小型かつ製造が容易な照明装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る発光モジュール、この発光モジュールを組み込んだ照明装置、この照明装置を組み込んだ照明器具の実施形態につき図に従い説明する。
【実施例１】
【００２５】
先ず、発光モジュールの構成を説明する。図１に示すように、本実施例の発光モジュール１０は、光源となる発光素子１１、発光素子を表面に配設した基板１２、基板表面に設けられた電気接続部１３、基板に貫通して形成された貫通孔１４で構成する。
【００２６】
光源となる発光素子１１は、本実施例では半導体発光素子である発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」と称す）で構成し、同一性能を有する複数個のＬＥＤ１１が用意され、この各ＬＥＤは、本実施例では青色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からなる。
【００２７】
基体１２は、熱伝導性の良好な金属、本実施例では平板状の略円板状をなすアルミニウムで構成され、その表面（図１（ａ）における上方の面）にシリコーン樹脂等の電気絶縁層１２ａを介して銅箔からなる配線パターン１２ｂが形成され、この配線パターン上に各ＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設される。これにより円板状の基板１２の中心ｘにおいて、複数のＬＥＤ１１が略対称となるように配設される。なお、各ＬＥＤ１１は配線パターンにより直列に接続される。
【００２８】
また、基板１２には、基板１２、配線パターン１２ｂおよび電気絶縁層１２ａを貫通する貫通孔１４を形成する。貫通孔１４は、ＬＥＤ１１へ電力を供給させる電線ｗを基板裏面から表面に向けて挿通させて電気接続部１３に接続させるための貫通した孔で、その中心ｙが基板１２の中心ｘから基板表面の外周方向に偏位した位置に寸法ａだけ離間させて形成する。貫通孔１４の周囲には、スペースを残してリング状をなす凸状のフレーム１２ｃを形成し、さらに、基板表面に実装された各ＬＥＤ１１を囲む外周部に同様リング状をなす凸状のフレーム１２ｄを形成する。この２重のリング状をなす凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄは、基板の中心ｘを中心にした放射方向で、かつ１２０°の角度をなして略等間隔に配設される３本のリブ１２ｅにより一体化されて構成される。この２重のリング状をなす凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄおよびリブ１２ｅの高さ寸法は、略同一の寸法となし、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲にすることが望ましい。
【００２９】
基板の表面に形成される凸状の２重のフレーム１２ｃ、１２ｄおよび３本のリブ１２ｅは、次のようにして形成される。すなわち、合成樹脂、本実施例では、エポキシ樹脂を成形することにより径の異なる２重のリング状をなすフレーム１２ｃ、１２ｄの間に３本のリブ１２ｅを一体に成形する。この成形されたリブ付のフレームを貫通孔１４の周囲およびＬＥＤ１１を囲む所定の外周部に位置させて配置し、電気絶縁性および耐熱性を有するシリコーン樹脂やエポキシ樹脂等からなる接着剤で基板１２の表面に固着する。
【００３０】
この際、２重のリング状をなすフレーム１２ｃ、１２ｄは、リブ１２ｅにより一体化されて構成されているので、１回の工程で２重のリング状をなすフレーム１２ｃ、１２ｄを所定の位置に配置させることができる。因みにリブで一体化されていない場合は、内側のフレーム１２ｃを配置させる工程と、外側のフレーム１２ｄを配置させる２工程が必要となる。
【００３１】
上記により、それぞれの凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄおよびこのフレームに連結されたリブ１２ｅにより、扇状に閉じられた堰が形成される。この堰により囲まれた扇状のスペース内に配線パターン１２ｂが配設され、この配線パターン上に各ＬＥＤ１１、本実施例では複数個の青色ＬＥＤチップが実装されて配設される。さらに、この青色ＬＥＤチップを覆うようにして黄色蛍光体を含有する透光体１５が塗布または充填されてＬＥＤ１１が基板１２の表面に封止され実装される。
【００３２】
この際、それぞれの凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄ、およびこのフレームに連結されたリブ１２ｅにより、扇状に閉じられた堰が形成されているので、透光体１５を塗布または充填する際に液状の封止樹脂が基板の外周部や貫通孔の周囲に流出することがなく、基板表面や貫通孔１４から通じる基板裏面の不要な部分等に封止樹脂が付着することがない。本実施例において透光体１５は、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の透明な樹脂に、所定の黄色蛍光体を混合・分散させた層として形成した。
【００３３】
上記貫通孔１４は、電気接続部１３と近接した位置に形成される。すなわち、電気接続部１３は、基板の中心ｘから貫通孔１４が設けられる方向とは反対側となる放射方向の線上における基板表面の外周方向に偏位した位置に設けられる。これにより、図１（ｂ）に示すように、貫通孔１４と電気接続部１３、および、これらの周囲に形成された凸状のフレーム１２ｃで囲まれる部分により非発光部分Ａが形成される。すなわち、その中心ｙが基板１２の中心ｘから寸法ａだけ離間させて形成した貫通孔１４や、貫通孔１４に近接して設けられた電気接続部１３を含む非発光部分Ａの中心部ｚが、基板１２の中心ｘに略位置するように配置され、各ＬＥＤ１１は、この非発光部分Ａの周囲に複数設けられる構成となる。
【００３４】
因みに、貫通孔１４の中心ｙが基板１２の中心ｘに形成されると、図４に示すように、必然的に電気接続部１３が基板の中心ｘから、より外周方向に偏位した位置に設けられることになり、非発光部分Ａの中心部ｚが基板表面上に片寄って配置される。これにより片寄って設けられた電気接続部１３の影がグローブ２４の頂部に片寄った状態で投影され配光が片寄り均一にならない。本発明は、これを防止するために、非発光部分Ａの中心部ｚが基板１２の中心ｘに略位置するように、換言すれば、グローブの頂部の中心ｘに非発光部Ａの中心部ｚが略位置するようにして、頂部を中心とした周囲全体に影が均等に分散し、グローブ全体が略均一に光るようにして配光の均一化を図ることができる。また、図４に示すように、電気接続部１３が基板の中心ｘから、より外周方向に偏位した位置に設けられることにより、ＬＥＤを実装するための扇状に閉じられた堰が一方に突出し変形した扇となり、発光面が他の扇状をなす発光面と異なる形状となってしまう。また、形状の相違によりＬＥＤの使用個数が異なってしまうことになる。これらにより、異なる明るさの発光面が構成されることより、全体として配光が片寄り均一にならない虞もある。
【００３５】
電気接続部１３は、小型のコネクタで構成され、コネクタの出力側端子が各ＬＥＤ１１を直列に配線した配線パターン１２ｂの導入側に接続されて固着され、基板１２の表面に配設された各ＬＥＤ１１に電気的に接続される。コネクタの入力側端子には、後述する点灯装置の出力端子に接続された給電用の電線ｗが接続される。これにより、全体の外観形状が略円盤状をなし、基板１２が平板状をなした小型の発光モジュール１０が構成される。
【００３６】
次に、上記に構成された発光モジュールを用いた照明装置の構成を説明する。本実施例の照明装置は、電球形の照明装置を構成したものであり、この電球形の照明装置２０は、図２に示すように、上記に構成された発光モジュール１０、発光モジュールを支持する本体２１、発光モジュールを点灯させる点灯装置２２、点灯装置に給電するための口金２３および発光モジュール１０を覆うグローブ２４で構成する。
【００３７】
本体２１は、熱伝導性の良好な金属、本実施例ではアルミニウムで構成され、上端部に径の大きな開口部２１ａを、下端部に径の小さな開口部２１ｂを一体に形成し、外周面が上端から下端に向かい次第に径が小さくなる略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観が白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成する。本体２１は、例えば、鋳造、鍛造または切削加工等で加工される。
【００３８】
本体２１の上端部の開口部２１ａには、表面を平滑な面に形成した円形の台をなす支持部２１ｃを一体に形成し、支持部の周囲にリング状をなす溝２１ｄを形成し、外方に傾斜して突出する鍔部２１ｅを一体に形成する。本体２１の下端部の開口部２１ｂの外周部には、段部をなす口金取付部２１ｆが一体に形成される。さらに、支持部２１ｃの中央部分から下端部の開口部２１ｂに向け中心軸線ｘ−ｘ方向に沿って貫通する給電用の電線ｗを挿通させる挿通孔２１ｇを形成する。この挿通孔２１ｇは、基板１２に形成された貫通孔１４と連通するように、その中心軸ｙ−ｙが本体２１の中心軸ｘ―ｘから寸法ａだけ外周方向に偏位した位置に形成する。
【００３９】
点灯装置２２は、各ＬＥＤ１１の点灯回路を構成する回路部品を実装した平板状の回路基板２２ａからなる。回路基板は、その上端部が本体の下端部の開口部２１ｂの内周面に縦方向にしてシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる接着剤で固定され、本体２１との電気的な絶縁がなされ、下端部が口金２３の内部に同様にシリコーン樹脂やエポキシ樹脂からなる接着剤で固定され、口金２３との電気的な絶縁がなされて収容される。点灯回路は、例えば、交流電圧１００Ｖを直流電圧２４Ｖに変換してＬＥＤ１１に供給するように構成される。なお、回路基板２２ａの出力端子には給電用の電線ｗを接続し、入力端子には入力線（図示せず）を接続する。これら給電用の電線ｗおよび入力線には電気絶縁被覆を施す。
【００４０】
口金２３は、エジソンタイプのＥ１７形などで、ねじ山を備えた筒状のシェル部２３ａとこのシェル部の下端の頂部に絶縁部２３ｂを介して設けられたアイレット部２３ｃを備えている。シェル部２３ａの他端開口部が、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂等の接着剤や電気絶縁シートなどを介し、本体２１の口金取付部２１ｆに嵌め込まれ接着やカシメなどにより本体２１との電気絶縁をなして固定される。口金２３のシェル部２３ａおよびアイレット部２３ｃには、回路基板２２ａの入力端子から導出された入力線が接続される。
【００４１】
グローブ２４は、透光性を有し、例えば、厚さが薄いガラスや合成樹脂などの材質で構成され、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、一端部に開口２４ａを有する白熱電球のシルエットに近似させた滑らかな曲面状に形成する。グローブ２４は基板１２の発光面を覆うようにして、開口２４ａの開口端部を本体２１の支持部２１ｃの周囲に形成した溝２１ｄに嵌め込み、例えば、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの接着剤により固定する。これにより、本体２１の外方に傾斜する鍔部２１ｅがグローブの外周面に一体的に略連続した外観形状になり、一般白熱電球の球形部分のシルエットに近似させた形状に構成される。
【００４２】
次に、上記に構成される電球形の照明装置の組立手順につき説明する。先ず、点灯装置２２を構成する回路基板２２ａの出力端子に接続された電線ｗを本体２１の挿通孔２１ｇに挿通させ先端部を挿通孔から引き出しておく。
【００４３】
次に、回路基板２２ａの入力端子から導出された入力線を、口金２３のシェル部２３ａおよびアイレット部２３ｃに接続し、接続した状態で回路基板２２ａの上端部を本体２１の開口部２１ｂの内周面に縦方向にして接着剤で固定し、回路基板２２ａを口金２３内に収容する。収容した状態で、シェル部２３ａ他端開口部を、接着剤を介して本体２１の口金取付部２１ｆに嵌め込み固定する。
【００４４】
次に、円盤状に構成された発光モジュール１０を用意し、先に本体２１の挿通孔２１ｇから引き出された電線ｗを、基板１２の裏面から貫通孔１４に挿通させ基板の表面側に向けて引き出す。電線ｗを引き出した状態の基板１２を、本体２１の支持部２１ｃ上に載置し、上面側（表面側）から周囲３箇所程度をねじ等の固定手段を用いて固定する。これにより、基板１２の貫通孔１４と本体２１の挿通孔２１ｇが合致して連通され、また、基板裏面と支持部２１ｃの平滑な面が密着して固定される。
【００４５】
次に、一旦引き出された電線ｗを基板１２の表面側に向けて折り曲げて電気接続部１３であるコネクタに接続する。この際、電気接続部１３はＬＥＤ１１が配設された基板１２の表面側に設けられているので、電気接続部１３の配線パターン１２ｂへの接続作業、および、給電用の電線ｗの電気接続部１３への接続作業は、共にＬＥＤ１１が外方に露出した基板１２の表面側で全て行うことができる。さらに、基板１２は既に本体２１に固定されているので、基板が本体に固定されない浮いた不安定な状態で、これらの配線接続作業を行う必要がない。
【００４６】
次に、基板１２の発光面を覆うようにしてグローブ２４の開口端部を本体２１の溝２１ｄに嵌め込み、接着剤により固定する。これにより、基板１２が平板状をなした小型の発光モジュール１０を用い、外観形状が一般白熱電球のシルエットに近似し、定格ランプ電力が約５Ｗ程度で、白熱電球２５Ｗに相当する明るさの小型の電球形の照明装置２０が構成される。
【００４７】
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３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、Ｅ１７形の口金を有する小型の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Ｅ１７形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。
【００４８】
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２０を使用する。すなわち、電球形の照明装置は、口金２３をＥ１７形に構成してあるので、上記照明器具の小型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。この際、電球形の照明装置２０の本体２１が略円錐状のテーパー面をなすようにして、外観が白熱電球におけるネック部のシルエットに近似させた形状に構成されているので、ネック部がソケット周辺の反射体３２等に当たることなく差し込むことができ、電球形の照明装置２０における既存照明器具への適用率が向上される。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。
【００４９】
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２０の口金２３を介して電源が供給され、点灯装置２２が動作し２４Ｖの直流電圧が出力される。この直流電圧は点灯回路の出力端子に接続された給電用の電線ｗを介して電気接続部１３から直列に接続された各ＬＥＤ１１に印加される。これにより、全ての各ＬＥＤが同時に点灯して白色の光が放射される。
【００５０】
この際、平板状をなす基板１２の表面に各ＬＥＤ１１が略同心円状をなすように略等間隔に実装して配設されているので、各ＬＥＤから放射される光は、グローブ２４の内面全周囲に向かって略均等に放射され、また、電球形の照明装置２０の本体２１がグローブ２４の外周面に一体的に連続した外観形状になり、白熱電球の球形部分のシルエットに近似させた形状に構成されており、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。さらに、貫通孔１４や電気接続部１３などにより形成される非発光部分Ａの中心部ｚが基板１２の中心ｘに略位置するように設けられ、ＬＥＤ１１は、この非発光部分Ａの周囲に複数設けられるようにしたので、非発光部分の影がグローブの頂部を中心とした周囲全体に均等に分散し、かつ、ＬＥＤがその周囲に複数設けられることと相俟ってグローブ全体が略均一に光り均一な配光をもった照明を行うことができる。
【００５１】
同時に、光源となる電球形の照明装置２０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への光の照射量が確保され、白熱電球用として構成された反射体３２の略光学設計通りの器具特性を得ることができる。
【００５２】
また、上記に構成された電球形の照明装置２０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、アルミニウムからなる基板１２から、基板が密着して固着された本体２１の支持部２１ｃを介して放熱される。この際、基板１２および本体２１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放熱させることができ、各ＬＥＤ１１の温度上昇および温度むらが防止され、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、同時にＬＥＤの長寿命化を図ることができる。
【００５３】
また、点灯装置２２の回路部品から発生する熱は、回路基板２２ａから本体２１さらには口金２３を介して放熱される。これらの放熱作用により点灯装置２４の温度上昇および温度むらが抑制され回路部品の信頼性を高めることができる。
【００５４】
以上、本実施例によれば、基板１２が平板状の略円板状をなし、その表面に電気絶縁層１２ａを介して配線パターン１２ｂが形成され、この配線パターン上に複数のＬＥＤ１１が配設されて構成されているので、全体の外観形状が略円盤状をなした小型・薄型の発光モジュール１０が構成される。
【００５５】
基板１２に、基板を貫通する貫通孔１４を形成し、電気接続部１３を基板１２の表面に設けたので、本体２１の挿通孔２１ｇから引き出された電線ｗを、基板１２の裏面から貫通孔１４に挿通させ基板の表面側に引き出し、一旦引き出された電線ｗを基板の表面側に向けて折り曲げて電気接続部１３に接続することができる。このため、電気接続部１３の配線パターン１２ｂへの接続作業、および、給電用の電線ｗの電気接続部１３への接続作業は、共にＬＥＤ１１が外方に露出した基板１２の表面側で全て行うことができ、配線作業がし易くなり製造が容易な量産化に適した半導体発光モジュールを提供することができ、コストダウンが可能となって電球形の照明装置などの低コスト化を図ることができる。
【００５６】
さらに、基板１２は既に本体２１に固定されているので、基板が本体に固定されない浮いた不安定な状態で、これらの配線接続作業を行う必要がなく、一層配線作業がし易くなる。また、従来の特許文献１のように、給電用の電線が接続された状態の基板を本体に設置することがなくなり、電線の接続部に外力が加わって断線または速結端子から電線が外れてしまうようなことを防止することができる。同時に、給電用の電線ｗは、従来の特許文献１に示されるように、基板１２の外方に突出した形態とならないため、発光モジュール１０を、例えば、電球形の照明装置２０における本体２１の開口部２１ａに装着する場合に、電線ｗと本体２１との電気的な絶縁距離をとる必要がなくなり、本体２１を小型に構成することができる。
【００５７】
基板１２には貫通孔１４の周囲に凸状のフレーム１２ｃを形成し、さらに、基板表面に実装された各ＬＥＤ１１を囲む外周部に凸状のフレーム１２ｄを形成し、それぞれの凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄは、リブ１２ｅにより連結して扇状に閉じられた堰を形成したので、ＬＥＤチップを封止するための透光体１５を塗布または充填する際に、液状の封止樹脂が基板１２の外周部や貫通孔１４の周囲に流出することがなく、基板表面や貫通孔１４から通じる基板裏面の不要な部分等に封止樹脂が付着することがなく、高密度化する配線パターン等に対する流出樹脂による悪影響を防止することができる。
【００５８】
同時に、２重のリング状をなすフレーム１２ｃ、１２ｄはリブ１２ｅにより一体化されて構成されているので、１回の工程で２重のリング状をなすフレーム１２ｃ、１２ｄを所定の位置に配置させることができ、製造工程を簡略化することが可能となり、一層量産に適した半導体発光モジュールを提供することができる。同時にリブ１２ｄは、区画用の堰の作用と２重のフレームを一体化させる作用を有しており、製造工程を簡略化するために格別の加工等を行う必要がなく、コスト的にも有利になる。
【００５９】
また、基板１２の貫通孔１４は、その中心ｙが基板１２の中心ｘから基板表面の外周方向に偏位した位置に寸法ａだけ離間させて形成し、電気接続部１３は、基板の中心ｘから貫通孔が設けられる方向とは反対側となる基板表面の外周方向に偏位した位置に設けたので、貫通孔１４と電気接続部などで形成される非発光部分Ａの中心部ｚが、基板１２の中心ｘに略位置するように設けられ、ＬＥＤ１１は、この非発光部分Ａの周囲に複数設けられるように配置されるので均一な配光を得ることができる。
【００６０】
以上、本実施例において、貫通孔１４は、その中心ｙが基板１２の中心ｘから基板表面の外周方向に偏位した位置に寸法ａだけ離間させて形成し、電気接続部１３は、基板の中心ｘから貫通孔が設けられる方向とは反対側となる基板表面の外周方向に偏位した位置に設けたが、図４に示すように、基板１２の中心ｘに貫通孔１４´の中心ｙを位置させて形成し、この貫通孔に近接して電気接続部１３を設けるようにしてもよい。この場合、電気接続部１３が基板の中心ｘから、より外周方向に偏位した位置に設けられ、非発光部分Ａの中心部ｚが基板表面上に片寄って配置されるが、例えば、より光の拡散性のよい色の濃い乳白色等のグローブを用いることにより、光を拡散させて配光を均一化させるとよい。
【００６１】
基板１２に形成された貫通孔１４は、給電用の電線ｗの挿通孔として形成したが、電線ｗの配線は他の方式で行う場合、貫通孔を基板の器具本体への固定用の孔として利用するようにしてもよい。
【００６２】
また、基板１２形成された２重のリング状をなす凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄを、３本のリブ１２ｅにより一体化して構成したが、図４に示すように、基板１２の中心ｘを中心にした放射方向で、かつ９０°の角度をなして略等間隔に配設される４本のリブ１２ｅ´により一体化して構成してもよい。さらに、外側のフレーム１２ｄは設けずに、内側のフレーム１２ｃのみで構成してもよい。
【００６３】
凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄおよび３本のリブ１２ｅは、閉じた堰をなすように形成したが、堰の一部に切り込み等が形成されたものであっても、樹脂の流出を防止することができるものであれば、閉じられていない状態の堰であってもよく、要は、実質的に樹脂の流出を防止することができる全ての凸状をなすフレームおよびリブが許容される。フレームおよびリブは、液状の樹脂を充填したディスペンサを基板の表面上に移動させ、貫通孔の周囲や外周部に堰を描くようにして形成するようにしてもよく、その手段は特定のものに限定されない。また、フレームとリブの高さ寸法は、略同一の寸法に形成したが、いずれか一方の寸法が高く、若しくは低くなるように形成してもよい。
【００６４】
さらに、基板１２に配設されるＬＥＤは、全て同一の青色ＬＥＤチップと青色ＬＥＤチップにより励起される黄色蛍光体で構成し白色の光を発光させるようにしたが、凸状のフレーム１２ｃ、１２ｄおよびこのフレームに連結されたリブ１２ｅにより囲まれた扇状の３箇所または４箇所のスペース、それぞれにおいて、発光色の異なる発光ダイオードチップおよび蛍光体で構成してもよい。これによれば、蛍光体を含有した透光体を隣接する扇状のスペースから完全に分離させることができ、透光体が混合せずに分離した状態で用いることができ、例えば、赤色系、緑色系、青色系の発光色や電球色、昼白色、昼光色等のカラーバリエーションを有し高い演色性を有する多様な照明環境を作り出すことが可能な発光モジュール、電球形の照明装置さらにはこれらを組み込んだ照明器具を提供することができる。
【００６５】
さらに、ＬＥＤ１１を封止する透光体１５は、蛍光体を含有しない透明樹脂で構成してもよい。透明樹脂としては、例えば、液状エポキシ樹脂や液状シリコーン樹脂等が許容される。さらに樹脂に限らず透明なガラスで構成してもよい。
【００６６】
電球形の照明装置２０の本体２１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、多数の放熱フィンを一体に形成し、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、電球形の照明装置２０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本体１２外面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。
【００６７】
点灯装置２２の回路基板２２ａを、本体２１の内部に縦方向に配設したが、回路基板をより小型に構成して、横方向（水平方向）や斜めに傾斜させて配設してもよい。さらに、点灯装置２２に調光回路を設けて各ＬＥＤ１１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、扇状に区画されたスペース毎にＬＥＤの出力を調整させるなどして、よりバリエーションに富んだ多様な照明環境を作り出すようにしてもよい。
【００６８】
また、電球形の照明装置２０としては、上述した小型の白熱電球の形状に近似させた電球形の照明装置に替えて、レフ形の電球形照明装置、ボール形の電球形照明装置、円筒形の電球形照明装置等を構成してもよい。また、口金２３はＥ１７形に構成したが、他の例えば、Ｅ２６形等でもよく、さらにエジソンタイプ以外の口金で構成してもよい。
【００６９】
また、照明器具は、天井埋込形のダウンライトを構成したが、天井直付形、天井吊下形または壁面取り付け形などであってもよく、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、電球形の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個の電球形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。また、照明器具は、ダウンライトやスポットライト等住宅用に限らず、店舗、オフィスなど施設・業務用の各種の照明器具を構成してもよい。
【００７０】
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】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態に係る発光モジュールを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は上面図。
【図２】同じく発光モジュールを組み込んだ照明装置の縦断面図。
【図３】同じく照明装置を組み込んだ照明器具の縦断面図。
【図４】同じく発光モジュールの変形例を示す上面図。
【符号の説明】
【００７２】
１０  発光モジュール
１１  発光素子
１２  基板
１３  電気接続部
１４  貫通孔
Ａ    非発光部分
ｗ    電線
２０  照明装置
２１  本体
２２  点灯装置
【図１】
2010097890.tif 000003
【図２】
2010097890.tif 000004
【図３】
2010097890.tif 000005
【図４】
2010097890.tif 000006