(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性のグローブと、
前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた支柱と、
前記グローブ内に配置され、前記支柱に固定された主発光モジュール及び副発光モジュールとを備え、
前記主発光モジュールは、基板の表面上に一列に並んで設けられた複数の第１発光素子から構成された第１発光素子群を有し、
前記副発光モジュールは、前記基板の裏面上に一列に並んで設けられた複数の第２発光素子から構成された第２発光素子群を有し、
前記第１発光素子及び前記第２発光素子の少なくともいずれか一方は、前記基板の端部に設けられており、
前記基板は、前記第１発光素子群が表面に設けられた主基板と、前記第２発光素子群が表面に設けられた副基板とから構成され、
前記主基板及び前記副基板が、前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群を設けていない裏面同士が互いに対向するように配置されており、
前記副発光モジュールが、前記支柱に直接的に取り付けられ、前記副発光モジュールで発生した熱を前記支柱に伝熱するとともに、
前記主発光モジュールが、前記副発光モジュールを介して前記支柱に間接的に取り付けられ、前記主発光モジュールで発生した熱を、前記副発光モジュールを介して前記支柱に間接的に伝熱する
電球形ランプ。
【請求項２】
前記第１発光素子及び前記第２発光素子の少なくともいずれか一方と、前記基板の端面との距離は、２．０ｍｍ以下である
請求項１に記載の電球形ランプ。
【請求項３】
前記第１発光素子及び前記第２発光素子の少なくともいずれか一方の並び方向と直交する方向において、前記基板の端面と前記一方との距離は、２．０ｍｍ以下である
請求項１に記載の電球形ランプ。
【請求項４】
前記第１発光素子群が、直列接続された複数の第１発光素子から構成され、
前記第２発光素子群が、直列接続された複数の第２発光素子から構成され、
前記第１発光素子群が、前記第２発光素子群の素子の数と同一の素子の数を有する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電球形ランプ。
【請求項５】
前記主発光モジュールと前記副発光モジュールとの間に、熱伝導部材が設けられている
請求項１に記載の電球形ランプ。
【請求項６】
前記熱伝導部材が、熱伝導性樹脂、セラミックペースト、及び金属ペーストのいずれかである
請求項５に記載の電球形ランプ。
【請求項７】
前記副発光モジュールが、前記支柱に対し接着固定されている
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電球形ランプ。
【請求項８】
前記基板が、前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群から発せられる光に対して光反射率５０％以上を有する
請求項１に記載の電球形ランプ。
【請求項９】
前記基板が、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ、及びＴｉＯ2のいずれかを主成分とする
請求項８に記載の電球形ランプ。
【請求項１０】
前記支柱の表面が、前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群から発せられる光に対して光反射率３０％以上を有する
請求項１に記載の電球形ランプ。
【請求項１１】
前記支柱が、Ａｌ、Ｃｕ、及びＦｅのいずれかを主成分とする
請求項１０に記載の電球形ランプ。
【請求項１２】
前記主発光モジュールは、少なくとも２つ以上の前記第１発光素子群を有し、
前記副発光モジュールは、少なくとも２つ以上の前記第２発光素子群を有する
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の電球形ランプ
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の電球形ランプを備える
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電球形ランプ及び照明装置に関し、例えば、半導体発光素子を用いた電球形ランプ及びこれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、高効率及び長寿命であることから、各種ランプの新しい光源として期待されており、ＬＥＤを光源とするＬＥＤランプの研究開発が進められている。【０００３】
このようなＬＥＤランプとしては、電球形のＬＥＤランプ（電球形ＬＥＤランプ）があり、電球形ＬＥＤランプでは、基板と、基板上に実装された複数のＬＥＤとを備えるＬＥＤモジュールが用いられる。例えば、特許文献１には、従来の電球形ＬＥＤランプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１３７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電球形ＬＥＤランプでは、ＬＥＤで発生する熱を放熱するためにヒートシンクが用いられており、ＬＥＤモジュールはこのヒートシンクに固定される。例えば、特許文献１に開示された電球形ＬＥＤランプでは、半球状のグローブと口金との間に、ヒートシンクとして機能する金属筐体が設けられ、ＬＥＤモジュールはこの金属筐体の上面に載置されている。【０００６】
従って、このような従来の電球形ＬＥＤランプでは、ＬＥＤモジュールが発する光のうちヒートシンク側に放射される光は、金属製のヒートシンクによって遮られてしまうので、白熱電球又は電球形蛍光ランプ等の全配光特性を有するランプとは光の広がり方が異なる。つまり、従来の電球形ＬＥＤランプでは、白熱電球又は電球形蛍光ランプ等と同様の広い配光角を実現することが難しい。【０００７】
そこで、電球形ＬＥＤランプにおいて、白熱電球と同様の構成を用いることが考えられる。つまり、ヒートシンクを用いずに、白熱電球のフィラメントコイルを単にＬＥＤモジュールに置き換えた構成の電球形ＬＥＤランプが考えられる。この場合、ＬＥＤモジュールからの光は、ヒートシンクによって遮られない。【０００８】
しかしながら、電球形ＬＥＤランプに用いられるＬＥＤモジュールは、通常、基板の片面（ＬＥＤが実装された面）のみから光を取り出すような構成となっている。従って、上述した置き換えの構成を用いたとしても、電球形ＬＥＤランプの口金側への光束は低く、広い配光角を実現することは困難である。これに対し、一のＬＥＤモジュールの基板の裏面（ＬＥＤが実装されていない面）に、口金に向けて光を発する他のＬＥＤモジュールを付加することで対応することもできる。【０００９】
しかしながら、ＬＥＤはランバーシアン配光で放射角が比較的狭い（１２０°程度）という特質を有するので、他のＬＥＤモジュールを付加した場合でも、ＬＥＤモジュールの側方（基板のＬＥＤの実装面と平行な方向）への光束は低い。従って、この場合でも広い配光角を実現することは困難である。【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、広い配光角を持つ電球形ランプ及び照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る電球形ランプの一態様は、透光性のグローブと、前記グローブの内方に向かって延びるように設けられた支柱と、前記グローブ内に配置され、前記支柱に固定された主発光モジュール及び副発光モジュールとを備え、前記主発光モジュールは、基板の表面上に一列に並んで設けられた複数の第１発光素子から構成された第１発光素子群を有し、前記副発光モジュールは、前記基板の裏面上に一列に並んで設けられた複数の第２発光素子から構成された第２発光素子群を有し、前記第１発光素子及び前記第２発光素子の少なくともいずれか一方は、前記基板の端部に設けられていることを特徴とする。【００１２】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記第１発光素子及び前記第２発光素子の少なくともいずれか一方と、前記基板の端面との距離は、２．０ｍｍ以下である、とすることができる。【００１３】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記第１発光素子及び前記第２発光素子の少なくともいずれか一方の並び方向と直交する方向において、前記基板の端面と前記一方との距離は、２．０ｍｍ以下である、とすることができる。【００１４】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記基板は、前記第１発光素子群が表面に設けられた主基板と、前記第２発光素子群が表面に設けられた副基板とから構成され、前記主基板及び前記副基板が、前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群を設けていない裏面同士が互いに対向するように配置されている、とすることができる。【００１５】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記第１発光素子群が、直列接続された複数の第１発光素子から構成され、前記第２発光素子群が、直列接続された複数の第２発光素子から構成され、前記第１発光素子群が、前記第２発光素子群の素子の数と同一の素子の数を有する、とすることができる。【００１６】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記副発光モジュールが、前記支柱に直接的に取り付けられ、前記副発光モジュールで発生した熱を前記支柱に伝熱するとともに、前記主発光モジュールが、前記副発光モジュールを介して前記支柱に間接的に取り付けられ、前記主発光モジュールで発生した熱を、前記副発光モジュールを介して前記支柱に間接的に伝熱する、とすることができる。【００１７】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記主発光モジュールと前記副発光モジュールとの間に、熱伝導部材が設けられている、とすることができる。【００１８】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記熱伝導部材が、熱伝導性樹脂、セラミックペースト、及び金属ペーストのいずれかである、とすることができる。【００１９】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記副発光モジュールが、前記支柱に対し接着固定されている、とすることができる。【００２０】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記基板が、前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群から発せられる光に対して光反射率５０％以上を有する、とすることができる。【００２１】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記基板が、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ、及びＴｉＯ2のいずれかを主成分とする、とすることができる。【００２２】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記支柱の表面が、前記第１発光素子群及び前記第２発光素子群から発せられる光に対して光反射率３０％以上を有する、とすることができる。【００２３】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記支柱が、Ａｌ、Ｃｕ、及びＦｅのいずれかを主成分とする、とすることができる。【００２４】
さらに、本発明に係る電球形ランプの一態様において、前記主発光モジュールは、少なくとも２つ以上の前記第１発光素子群を有し、前記副発光モジュールは、少なくとも２つ以上の前記第２発光素子群を有する、とすることができる。【００２５】
また、本発明に係る照明装置の一態様は、上記電球形ランプを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、広い配光角を持つ簡素な構造の電球形ランプ及び照明装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの側面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプのＬＥＤモジュールにおけるＬＥＤの拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態の変形例に係る電球形ランプの構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、本発明の実施の形態の比較例に係る電球形ランプの配光分布を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの構成を示す上面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの変形例の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る電球形ランプの変形例の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。本発明は、請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、実質的に同一の構成、動作、及び効果を表す要素については、同一の符号を付す。
【００２９】
（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態に係る電球形ランプ１の全体構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、本実施の形態に係る電球形ランプ１の側面図である。図２は、本実施の形態に係る電球形ランプ１の分解斜視図である。図３は、本実施の形態に係る電球形ランプ１の断面図である。
【００３１】
なお、図１〜図３において、紙面上方が電球形ランプ１の前方であり、紙面下方が電球形ランプ１の後方であり、紙面左右が電球形ランプ１の側方である。ここで、本明細書において、「後方」とは、ＬＥＤモジュールの基板を基準として口金側の方向のことであり、「前方」とは、ＬＥＤモジュールの基板を基準として口金と反対側の方向のことであり、「側方」とは、ＬＥＤモジュールの基板の主面と平行な方向のことである。また、図１及び図３において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線は電球形ランプ１のランプ軸Ｊ（中心軸）を示している。ランプ軸Ｊとは、電球形ランプ１を照明装置（不図示）のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金の回転軸と一致している。
【００３２】
電球形ランプ１は、照明用光源の一例であって、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形ＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）である。電球形ランプ１は、透光性のグローブ１０と、光源であるＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂと、ランプ外部から電力を受ける口金３０と、支柱４０と、支持台５０と、樹脂ケース６０と、リード線７０と、点灯回路８０とを備える。
【００３３】
電球形ランプ１は、グローブ１０と樹脂ケース６０（第１ケース部６１）と口金３０とによって外囲器が構成されている。
【００３４】
［グローブ］
グローブ１０は、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂを収納する。グローブ１０は、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂからの光に対して透明な材料から構成され、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂからの光を透過させてランプ外部に透光する透光性グローブである。このようなグローブ１０としては、可視光に対して透明なシリカガラス製のガラスバルブ（クリアバルブ）とすることができる。この場合、グローブ１０内に収納されたＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂは、グローブ１０の外側から視認することができる。
【００３５】
グローブ１０の形状は、一端が球状に閉塞され、他端に開口部１１を有する形状である。具体的に、グローブ１０の形状は、中空の球の一部が、球の中心部から遠ざかる方向に伸びながら狭まったような形状であり、球の中心部から遠ざかった位置に開口部１１が形成されている。このような形状のグローブ１０としては、一般的な白熱電球と同様の形状のガラスバルブを用いることができる。例えば、グローブ１０として、Ａ形、Ｇ形又はＥ形等のガラスバルブを用いることができる。
【００３６】
なお、グローブ１０は、必ずしも可視光に対して透明である必要はなく、グローブ１０に光拡散機能を持たせてもよい。例えば、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ１０の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成してもよい。また、グローブ１０は、シリカガラス製である必要もない。例えば、アクリル等の樹脂材料によって作製されたグローブ１０を用いても構わない。
【００３７】
［ＬＥＤモジュール］
ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂは、ＬＥＤ（ＬＥＤチップ）を有し、リード線７０を介してＬＥＤに電力が供給されることにより発光する発光モジュールである。ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂは、支柱４０によってグローブ１０内の中空に保持されている。
【００３８】
ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂは、グローブ１０によって形成される球形状の中心位置（例えば、グローブ１０の内径が大きい径大部分の内部）に配置されることが好ましい。このように、グローブ１０の中心位置にＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂが配置されることにより、電球形ランプ１の配光特性は、従来のフィラメントコイルを用いた一般白熱電球と近似した配光特性となる。
【００３９】
ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂは、その基板の主面（表面及び裏面）がランプ軸と交差、例えば略垂直となるように配置されている。そして、ＬＥＤモジュール２０ａは、電球形ランプ１の前方に向かって光を発し、ＬＥＤモジュール２０ｂは、電球形ランプ１の後方に向かって光を発する。
【００４０】
なお、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの詳細な構成については後述する。
【００４１】
［口金］
口金３０は、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂのＬＥＤを発光させるための電力を電球形ランプ１外部から受ける受電部である。口金３０は、二接点によって交流電力を受電し、口金３０で受電した電力はリード線を介して点灯回路８０の電力入力部に入力される。口金３０は、照明器具（照明装置）のソケットに取り付けられてソケットから電力を受けることで電球形ランプ１（ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂ）を点灯させる。
【００４２】
例えば、口金３０はＥ形であり、その外周面には照明装置のソケットに螺合させるための螺合部が形成され、その内周面には樹脂ケース６０に螺合させるための螺合部が形成されている。口金３０は、金属製の有底筒体形状である。なお、口金３０としては、ねじ込み型のエジソンタイプ（Ｅ型）の口金として、Ｅ２６形又はＥ１７形の口金等を用いることができる。
【００４３】
［支柱］
支柱４０は、グローブ１０の開口部１１の近傍からグローブ１０の内方に向かって延びるように設けられたステムであり、グローブ１０内でＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂを保持する保持部材として機能する。支柱４０の一端はＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂに接続され、他端は支持台５０に接続されている。
【００４４】
支柱４０は、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂで発生する熱を口金３０側に放熱させるための放熱部材としても機能する。従って、支柱４０を熱伝導率の高い金属材料、例えば熱伝導率が２３７［Ｗ／ｍ・Ｋ］のアルミニウム等により構成することで支柱４０による放熱効率を高めることができる。その結果、温度上昇によるＬＥＤの発光効率及び寿命の低下を抑制することができる。なお、支柱４０は、樹脂等により構成することもできる。
【００４５】
支柱４０は、主軸部４１と、固定部４２とが例えば一体成型されて構成されている。主軸部４１は、断面積が一定の円柱部材である。主軸部４１の一端は固定部４２に接続されており、他端は支持台５０に接続されている。固定部４２は、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂが固定される固定面を有し、この固定面がＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの基板の裏面と接する。固定部４２は、さらに、固定面から突出する突起部を有し、この突起部はＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの基板に設けられた貫通孔と嵌合する。ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂと固定面とは、例えばシリコーン樹脂等の樹脂の接着剤により接着される。
【００４６】
［支持台］
支持台（支持板）５０は、支柱４０を支持する支持部材であり、樹脂ケース６０に固定されている。支持台５０は、グローブ１０の開口部１１の開口端に接続されてグローブ１０の開口部１１を塞ぐように構成されている。具体的に、支持台５０は、周縁に段差部を有する円盤状部材で構成されており、その段差部にはグローブ１０の開口部１１の開口端が当接されている。そして、この段差部において、支持台５０と樹脂ケース６０とグローブ１０の開口部１１の開口端とは、接着剤によって固着されている。
【００４７】
支持台５０は、支柱４０と同様に、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料により構成されることで、支持台５０による支柱４０を熱伝導したＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの熱の放熱効率が高められる。その結果、温度上昇によるＬＥＤの発光効率及び寿命の低下をさらに抑制することができる。
【００４８】
［樹脂ケース］
樹脂ケース６０は、支柱４０と口金３０とを絶縁すると共に点灯回路８０を収納するための絶縁ケース（回路ホルダ）であり、大径円筒状の第１ケース部６１と、小径円筒状の第２ケース部６２とから構成されている。樹脂ケース６０は、例えば、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）によって成形することができる。
【００４９】
第１ケース部６１の外表面は外気に露出しているので、樹脂ケース６０に伝導した熱は、主に第１ケース部６１から放熱される。第２ケース部６２は、外周面が口金３０の内周面と接触するように構成されており、第２ケース部６２の外周面には口金３０と螺合するための螺合部が形成されている。
【００５０】
［リード線］
２本のリード線７０は、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂを点灯させるための電力を点灯回路８０からＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂに供給するためのリード線対であり、銅線等の針金状の金属電線より構成することができる。各リード線７０は、グローブ１０内に配置され、一端がＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの外部端子と電気的に接続され、他端が点灯回路８０の電力出力部、言い換えると口金３０と電気的に接続されている。リード線７０は、その一部がＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの外部端子に接続されることでＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂを支持する支持部としても機能している。
【００５１】
２本のリード線７０は、金属の芯線とこの芯線を被覆する絶縁性樹脂とで構成される例えばビニル線であり、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂとは絶縁性樹脂で被覆されておらず表面がむき出しにされた芯線を介して電気的に接続される。このとき、２本のリード線７０における基板２１の表面から突き出した部分と、基板２１の裏面から３ｍｍ以下だけ突き出した部分とでは芯線が絶縁性樹脂によって被覆されていなくてもよい。
【００５２】
なお、リード線７０のＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂとの接続関係の詳細については後述する。
【００５３】
［点灯回路］
点灯回路８０は、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂのＬＥＤを点灯させるための回路ユニットであり、複数の回路素子と、各回路素子が実装される回路基板とを有する。点灯回路８０は、口金３０から給電された交流電力を直流電力に変換する回路を含み、２本のリード線７０を介して変換後の直流電力をＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂのＬＥＤに供給する。
【００５４】
なお、電球形ランプ１は、必ずしも点灯回路８０を備える必要はない。例えば、照明器具又は電池等から電球形ランプ１に直接直流電力が供給される場合には、電球形ランプ１は、点灯回路８０を備えなくてもよい。また、点灯回路８０は、平滑回路に限られるものではなく、調光回路及び昇圧回路等も適宜選択して組み合わせて構成することができる。
【００５５】
次に、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの詳細な構成と、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂ並びにリード線７０の接続関係とについて、図４及び図５を用いて説明する。
【００５６】
図４は、本実施の形態に係る電球形ランプ１の構成を示す図である。図５は、本実施の形態に係る電球形ランプ１のＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂにおけるＬＥＤの拡大断面図である。
【００５７】
なお、図４の（ａ）は電球形ランプ１においてグローブ１０を除いた状態でＬＥＤモジュール２０ａを上方から見たときの平面図である。そして、図４の（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切断した同電球形ランプ１の断面図であり、図４の（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した同電球形ランプ１の断面図であり、図４の（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿って切断した同電球形ランプ１の断面図である。
【００５８】
ＬＥＤモジュール２０ａは、主発光モジュール（第１発光モジュール）の一例であり、ベアチップが直接基板２１の表面（一方の主面）上に実装されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）構造である。一方、ＬＥＤモジュール２０ｂは、副発光モジュール（第２発光モジュール）の一例であり、ベアチップが直接基板２１の裏面（他方の主面）上に実装されたＣＯＢ構造である。
【００５９】
ＬＥＤモジュール２０ａは、基板２１と、基板２１の表面上に設けられた複数のＬＥＤ２２、封止部材２３、金属配線２４及び２６、ワイヤー２５、導電性接着部材２７並びに端子（外部端子）２８とを備えている。一方、ＬＥＤモジュール２０ｂは、基板２１と、基板２１の裏面上に設けられた複数のＬＥＤ３２、封止部材３３、金属配線３４及び３６、ワイヤー３５、導電性接着部材３７並びに端子３８とを備えている。
【００６０】
［基板］
基板２１は、透光性基板又は非透光性基板を用いることができ、例えば酸化アルミニウム（アルミナ）若しくは窒化アルミニウム等からなるセラミック基板、金属基板、樹脂基板、ガラス基板、又は、フレキシブル基板等である。基板２１は、ＬＥＤ２２及び３２を実装するための矩形状の実装基板（ＬＥＤ実装用基板）である。基板２１は、その長辺の長さをＬ１とし、短辺の長さをＬ２とし、厚みをｄとすると、例えばＬ１＝２６ｍｍ、Ｌ２＝１３ｍｍ、ｄ＝１ｍｍとされる。
【００６１】
基板２１は、ＬＥＤ２２及び３２から発せられる光に対して光透過率が低く例えば１０％以下の白色アルミナ基板等の白色基板又は金属基板等で構成されることが好ましい。例えば、基板２１は、ＬＥＤ２２及び３２から発せられる光に対して光反射率５０％以上を有し、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ、及びＴｉＯ2のいずれかを主成分とする基板で構成することができる。基板２１の光透過率が高い場合、ＬＥＤモジュール２０ａにおいて、基板２１の表面側のＬＥＤ２２の光の一部が基板２１を通過した後、基板２１の裏面側から発せられる。同様に、ＬＥＤモジュール２０ｂにおいて、基板２１の裏面側のＬＥＤ３２の光の一部が基板２１を通過した後、基板２１の表面側から発せられる。従って、電球形ランプ１において、口金側及びそれと反対側から取り出される光について色ムラが発生する。これに対し、基板２１の光透過率を低くすることでこのような色ムラを抑制することができる。また、安価な白色基板を用いることができるので、電球形ランプ１の低コスト化を実現できる。
【００６２】
基板２１の長辺方向の両端部には基板２１の表面から裏面に向けて貫通する２つの貫通孔２１ｂが設けられている。これら２つの貫通孔２１ｂは給電用のリード線７０とＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂとを接続するための端子２８及び３８を構成し、２つの貫通孔２１ｂのそれぞれにはリード線７０が挿通されている。
【００６３】
基板２１の中央部には基板２１の表面から裏面に向けて貫通する１つの貫通孔２１ａが設けられている。この貫通孔２１ａは、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂを支柱４０に固定するためのものであり、貫通孔２１ａには支柱４０の突起部４２ｂが嵌合されている。
【００６４】
なお、貫通孔２１ａがなくても接着剤によりＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの支柱４０への固定は可能である。従って、貫通孔２１ａは設けられなくても構わない。
【００６５】
［ＬＥＤ］
ＬＥＤ２２は、基板２１の表面の上に複数実装されている。複数のＬＥＤ２２は、基板２１の長辺方向に同一ピッチで直線状に配列されて構成された素子列が基板２１の短辺方向つまりＬＥＤ２２の素子列におけるＬＥＤ２２の並び方向と直交する方向に複数本並べられるように配設されている。複数のＬＥＤ２２は素子列において直列接続され、素子列同士において並列接続されている。この素子列が第１発光素子群の一例である。例えば、複数のＬＥＤ２２は、素子列内において隣り合うＬＥＤ２２の間隔（ピッチ）が１．８ｍｍとなり、隣り合う素子列において一方の素子列のＬＥＤ２２と他方の素子列のＬＥＤ２２との間隔が例えば４ｍｍとなるように配設されている。
【００６６】
ＬＥＤ２２の素子列のうち基板２１の短辺方向において最も外側に位置する素子列は、基板２１の両端部に設けられている。この基板２１の両端部の素子列に含まれる複数のＬＥＤ２２は、基板２１の短辺方向において、それぞれ端面から２．０ｍｍ以下の位置にその中心が位置するように配列されている。つまり、図４の（ｃ）に示すように、基板２１の両端部の素子列に含まれる複数のＬＥＤ２２は、基板２１の短辺方向において、その中心と基板２１の端面との距離Ａが２．０ｍｍ以下になるように配列されている。
【００６７】
同様に、ＬＥＤ３２は、基板２１の裏面の上に複数実装されている。複数のＬＥＤ３２は、基板２１の長辺方向に同一ピッチで直線状に配列されて構成された素子列が基板２１の短辺方向つまりＬＥＤ３２の素子列におけるＬＥＤ３２の並び方向と直交する方向に複数本並べられるように配設されている。複数のＬＥＤ３２は素子列において直列接続され、素子列同士において並列接続されている。この素子列が第２発光素子群の一例である。
【００６８】
ＬＥＤ３２の素子列のうち基板２１の短辺方向において最も外側に位置する素子列は、基板２１の両端部に設けられている。この基板２１の両端部の素子列に含まれる複数のＬＥＤ３２は、基板２１の短辺方向において、それぞれ端面から２．０ｍｍ以下の位置にその中心が位置するように配列されている。つまり、図４の（ｃ）に示すように、基板２１の両端部の素子列に含まれる複数のＬＥＤ３２は、基板２１の短辺方向において、その中心と基板２１の端面との距離Ｂが２．０ｍｍ以下になるように配列されている。
【００６９】
ＬＥＤ２２及び３２は、全方位、つまり側方、上方及び下方に向けて単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤ２２及び３２は、例えば、側方に全光量の２０％、上方に全光量の６０％、下方に全光量の２０％の光を発する。
【００７０】
ＬＥＤ２２及び３２は、例えば一辺の長さが約０．３５ｍｍ（３５０μｍ）で、通電されることで青色光を発する矩形状（正方形）の青色ＬＥＤチップである。青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。
【００７１】
ＬＥＤ２２及び３２は、図５に示すように、サファイア基板２２ａと、サファイア基板２２ａ上に積層された、互いに異なる組成から構成される複数の窒化物半導体層２２ｂとを有する。
【００７２】
窒化物半導体層２２ｂの上面の両端部には、カソード電極２２ｃとアノード電極２２ｄとが設けられている。そして、カソード電極２２ｃの上にはワイヤーボンド部２２ｅが設けられ、アノード電極２２ｄの上にはワイヤーボンド部２２ｆが設けられている。例えば、隣り合うＬＥＤ２２において、一方のＬＥＤ２２のカソード電極２２ｃと他方のＬＥＤ２２のアノード電極２２ｄとは、ワイヤーボンド部２２ｅ及び２２ｆを介して、ワイヤー２５により接続されている。
【００７３】
ＬＥＤ２２及び３２は、サファイア基板２２ａ側の面が基板２１の表面又は裏面と対向するように、透光性のチップボンディング材２２ｇにより基板２１の上に固定されている。チップボンディング材２２ｇには、酸化金属から構成されるフィラーを含有したシリコーン樹脂等を用いることができる。チップボンディング材２２ｇに透光性材料を使用することにより、ＬＥＤ２２の側面から出る光の損失を低減することができ、チップボンディング材２２ｇによる影の発生を抑制することができる。
【００７４】
［封止部材］
封止部材２３は、ＬＥＤ２２が発する光の波長を変換する変換部材であり、ＬＥＤ２２を覆うように形成されている。封止部材２３は、ＬＥＤ２２が発する光の波長を変換する波長変換材と、波長変換材を含有する樹脂材料とから構成される封止樹脂である。波長変換材としては、ＬＥＤ２２が発する光によって励起されて所望の色（波長）の光を放出する蛍光体粒子を用いることもできるし、半導体、金属錯体、有機染料及び顔料等のある波長の光を吸収して吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含む材料を用いることもできる。なお、封止部材２３には、シリカ粒子等の光拡散材が分散されていてもよい。
【００７５】
このような蛍光体粒子としては、ＬＥＤ２２が青色光を発する青色ＬＥＤである場合、封止部材２３から白色光を出射させるために、青色光を黄色光に波長変換する蛍光体粒子が用いられる。例えば、蛍光体粒子としてＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子を用いることができる。これにより、ＬＥＤ２２が発した青色光の一部は、封止部材２３に含まれる黄色蛍光体粒子によって黄色光に波長変換される。そして、黄色蛍光体粒子に吸収されなかった（波長変換されなかった）青色光と、黄色蛍光体粒子によって波長変換された黄色光とは、封止部材２３の中で拡散及び混合されることにより、封止部材２３から白色光となって出射される。なお、蛍光体粒子として、黄色蛍光体粒子以外に緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子等が用いられてもよく、ＬＥＤ２２が紫外線を発するＬＥＤ２２である場合、波長変換材である蛍光体粒子としては、三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものが用いられる。
【００７６】
一方、蛍光体粒子を含有させる樹脂材料としては、シリコーン樹脂等の透明樹脂材料、フッ素系樹脂等の有機材、並びに低融点ガラス及びゾルゲルガラス等の無機材等を用いることができる。
【００７７】
上述した構成の封止部材２３は、素子列を構成する複数のＬＥＤ２２の配列方向に沿って直線状に形成され、ＬＥＤ２２の素子列を一括封止している。同時に、封止部材２３は、素子列の配列方向に沿って複数形成され、異なる素子列を個別に封止している。１本あたりの封止部材２３は、例えば、長さが２４ｍｍ、線幅が１．６ｍｍ、中心最大高さが０．７ｍｍである。
【００７８】
封止部材２３のうちの基板２１の短辺方向において最も外側に位置する封止部材２３は、基板２１の両端部に設けられている。この基板２１の両端部の封止部材２３は、基板２１の短辺方向において、それぞれ端面から２．０ｍｍ以下の位置にその中心が位置するように配列されている。
【００７９】
同様に、封止部材３３は、ＬＥＤ３２が発する光の波長を変換する変換部材であり、ＬＥＤ３２を覆うように形成されている。封止部材３３は、ＬＥＤ３２が発する光の波長を変換する波長変換材と、波長変換材を含有する樹脂材料とから構成される封止樹脂である。波長変換材としては、ＬＥＤ３２が発する光によって励起されて所望の色（波長）の光を放出する蛍光体粒子を用いることもできるし、半導体、金属錯体、有機染料及び顔料等のある波長の光を吸収して吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含む材料を用いることもできる。
【００８０】
封止部材３３は、素子列を構成する複数のＬＥＤ３２の配列方向に沿って直線状に形成され、ＬＥＤ３２の素子列を一括封止している。同時に、封止部材３３は、素子列の配列方向に沿って複数形成され、異なる素子列を個別に封止している。
【００８１】
封止部材３３のうちの基板２１の短辺方向において最も外側に位置する封止部材３３は、基板２１の両端部に設けられている。この基板２１の両端部の封止部材３３は、基板２１の短辺方向において、それぞれ端面から２．０ｍｍ以下の位置にその中心が位置するように配列されている。
【００８２】
なお、封止部材２３及び３３は、複数のＬＥＤを一括封するのではなく、各ＬＥＤ２２及び３２を個別に覆うように形成してもよい。この場合、各封止部材２３及び３３は、略半球状に形成することができる。
【００８３】
［金属配線、端子］
金属配線２６は、ＬＥＤ２２の素子列と端子２８とを電気的に並列接続するために、基板２１の両端部に所定形状で島状に２つ形成されている。これら２つの金属配線２６は、基板２１の表面において、複数のＬＥＤ２２の素子列を挟み込むように形成されている。
【００８４】
金属配線２６は、基板２１の表面において、ＬＥＤ２２の素子列と隣り合う部分で素子列に向かって突出している。この金属配線２６の突出部は、ＬＥＤ２２からのワイヤー２５との接続箇所となる。
【００８５】
同様に、金属配線３６は、ＬＥＤ３２の素子列と端子３８とを電気的に並列接続するために、基板２１の両端部に所定形状で島状に２つ形成されている。これら２つの金属配線３６は、基板２１の裏面において、複数のＬＥＤ３２の素子列を挟み込むように形成されている。
【００８６】
金属配線３６は、基板２１の裏面において、ＬＥＤ３２の素子列と隣り合う部分で素子列に向かって突出している。この金属配線３６の突出部は、ＬＥＤ３２からのワイヤー３５との接続箇所となる。
【００８７】
端子２８は、導電性接着部材２７が設けられる給電電極、例えば半田付けが行われる半田電極であり、貫通孔２１ｂと、貫通孔２１ｂの基板２１の表面側の開口を囲むように基板２１の表面に所定形状で形成された接続用ランドとから構成されている。端子２８は、２つの金属配線２６のそれぞれに対応して２つ形成されている。この一対の端子２８は、それぞれ対応する金属配線２６と一体化して形成され、対応する金属配線２６と接することで接続されている。このような対応する１組の金属配線２６及び端子２８により１つの配線パターンが構成されている。
【００８８】
端子２８は、ＬＥＤモジュール２０ａの給電部であって、ＬＥＤ２２を発光させるために、ＬＥＤモジュール２０ａ外部から電力を受け、受けた電力を金属配線２６及び２４並びにワイヤー２５を介して各ＬＥＤ２２に供給する。
【００８９】
同様に、端子３８は、導電性接着部材３７が設けられる給電電極であり、貫通孔２１ｂと、貫通孔２１ｂの基板２１の裏面側の開口を囲むように基板２１の裏面に所定形状で形成された接続用ランドとから構成されている。端子３８は、２つの金属配線３６のそれぞれに対応して２つ形成されている。この一対の端子３８は、それぞれ対応する金属配線３６と一体化して形成され、対応する金属配線３６と接することで接続されている。このような対応する１組の金属配線３６及び端子３８により１つの配線パターンが構成されている。
【００９０】
端子３８は、ＬＥＤモジュール２０ｂの給電部であって、ＬＥＤ３２を発光させるために、ＬＥＤモジュール２０ｂ外部から電力を受け、受けた電力を金属配線３６及び３４並びにワイヤー３５を介して各ＬＥＤ３２に供給する。端子２８及び３８は、概略同心となるように配置されている。
【００９１】
金属配線２４は、複数のＬＥＤ２２同士を電気的に直列接続するために、基板２１の表面に所定形状で複数形成されている。これら複数の金属配線２４は、基板２１の表面において、素子列内で隣り合うＬＥＤ２２の間に島状に形成されている。
【００９２】
同様に、金属配線３４は、複数のＬＥＤ３２同士を電気的に直列接続するために、基板２１の裏面に所定形状で複数形成されている。これら複数の金属配線３４は、基板２１の裏面において、素子列内で隣り合うＬＥＤ３２の間に島状に形成されている。
【００９３】
上述した構成の金属配線２６及び２４並びに端子２８は同じ金属材料で同時にパターン形成される。金属材料としては、例えば、銀（Ａｇ）、タングステン（Ｗ）又は銅（Ｃｕ）等を用いることができる。なお、金属配線２６及び２４並びに端子２８の表面に、ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）等のメッキ処理を施しても構わない。また、金属配線２６及び２４並びに端子２８は、異なる金属材料により構成されてもよいし、別々の工程で形成されてもよい。
【００９４】
同様に、金属配線３６及び３４並びに端子３８は同じ金属材料で同時にパターン形成される。
【００９５】
［ワイヤー］
ワイヤー２５は、ＬＥＤ２２と金属配線２６、又はＬＥＤ２２と金属配線２４とを接続するための電線であり、例えば、金ワイヤーである。図５で説明したように、このワイヤー２５により、ＬＥＤ２２の上面に設けられたワイヤーボンド部２２ｅ及び２２ｆのそれぞれとＬＥＤ２２の両側に隣接して形成された金属配線２６又は金属配線２４とがワイヤボンディングされている。
【００９６】
ワイヤー２５は、例えば、封止部材２３から露出しないように、全体が封止部材２３の中に埋め込まれる。
【００９７】
同様に、ワイヤー３５は、ＬＥＤ３２と金属配線３６、又はＬＥＤ３２と金属配線３４とを接続するための電線である。図５で説明したように、このワイヤー３５により、ＬＥＤ３２の上面に設けられたワイヤーボンド部２２ｅ及び２２ｆのそれぞれとＬＥＤ３２の両側に隣接して形成された金属配線３６又は金属配線３４とがワイヤボンディングされている。
【００９８】
ワイヤー３５は、例えば、封止部材３３から露出しないように、全体が封止部材３３の中に埋め込まれる。
【００９９】
［導電性部材］
導電性接着部材２７は、端子２８をリード線７０と接続する半田又は銀ペースト等の導電性接着剤である。導電性接着部材２７は、端子２８の表面上でリード線７０の一端の側面を被覆するように、端子２８及びリード線７０の両方に接して設けられている。導電性接着部材２７は、貫通孔２１ｂの基板２１の表面側の開口を塞ぐように設けられている。
【０１００】
同様に、導電性接着部材３７は、端子３８をリード線７０と接続する導電性接着剤である。導電性接着部材３７は、端子３８の表面上でリード線７０の一端の側面を被覆するように、端子３８及びリード線７０の両方に接して設けられている。導電性接着部材３７は、貫通孔２１ｂの基板２１の裏面側の開口を塞ぐように設けられている。
【０１０１】
ここで、導電性接着部材２７は、絶縁性樹脂によって被覆されていてもよい。そして、この絶縁性樹脂が、ＬＥＤ２２及び３２から発せられる光に対して光透過率が低く例えば１０％以下の白色樹脂であってもよい。図４のＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂは、導電性接着部材２７及び３７を除く各部材を基板２１の表面及び裏面上に設けた後、導電性接着部材２７により２つのリード線７０と端子３８とを接続し、導電性接着部材３７により２つのリード線７０と端子２８とを接続することで形成される。このとき、リード線７０と端子３８との電気的な接続では、まず、リード線７０が貫通孔２１ｂの裏面側の開口から挿入されて貫通孔２１ｂの表面側の開口から突き出るように設けられる。その後、そのリード線７０の裏面側の部分と端子３８との両方に接するように導電性接着部材３７が設けられ、表面側の部分と端子２８との両方に接するように導電性接着部材２７が設けられる。従って、リード線７０により端子２８と端子３８とが接続される。そして、同じリード線７０に端子２８及び３８が接続されて、基板２１表面の複数のＬＥＤ２２と、基板２１裏面の複数のＬＥＤ３２とはリード線７０に並列接続される。つまり、ＬＥＤモジュール２０ａとＬＥＤモジュール２０ｂとは、一対のリード線７０を介して電気的に並列接続される。
【０１０２】
また、図４のＬＥＤモジュール２０ａでは、一方のプラス側のリード線７０に供給された電流は、導電性接着部材２７、端子２８、金属配線２６、ＬＥＤ２２及び金属配線２４を通過し、他方のマイナス側のリード線７０から出力される。同様に、ＬＥＤモジュール２０ｂでは、一方のプラス側のリード線７０に供給された電流は、導電性接着部材３７、端子３８、金属配線３６、ＬＥＤ３２及び金属配線３４を通過し、他方のマイナス側のリード線７０から出力される。
【０１０３】
また、図４のＬＥＤモジュール２０ｂでは、基板２１の裏面と支柱４０の固定部４２の固定面とを接触させるため、基板２１の裏面の固定面と接する部分にはＬＥＤ３２及び封止部材３３等の各部材が設けられていない。従って、基板２１の裏面において、複数のＬＥＤ３２の素子列は固定部４２を挟むように設けられており、素子列の間隔は支柱４０の固定部４２を挟む素子列で他の素子列の間隔より大きくなっている。また、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの発光特性を揃えるために、基板２１の表面のＬＥＤモジュール２０ａにおいて、基板２１の固定部４２との接触面の上方に位置する部分を挟むように複数のＬＥＤ２２の素子列が設けられている。つまり、ＬＥＤ２２の素子列の間隔は基板２１の固定部４２との接触面の上方に位置する部分を挟む素子列で他の素子列の間隔より大きくなっている。
【０１０４】
なお、図４のＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂでは、導電性接着部材２７及び３７は貫通孔２１ｂ内の空間を隔てて離れて設けられるとした。しかし、複数のＬＥＤ２２及び３２はリード線７０に対して並列接続されるため、導電性接着部材２７及び３７は接していても特に問題はない。従って、導電性接着部材２７及び３７は別々の部材でなく、一体となって１つの接着部材として設けられても構わない。つまり、１つの導電性部材が、端子２８及び３８並びにリード線７０と接するように、貫通孔２１ｂ内と、基板２１の表面上と、基板２１の裏面上とに連続して設けられてもよい。
【０１０５】
また、図４のＬＥＤモジュール２０ａでは、リード線７０の先端が導電性接着部材２７の表面で露出するように設けられるとしたが、導電性接着部材２７により完全に被覆されていてもよい。この場合には、リード線７０と導電性接着部材２７との接触面積が増加するため、両者の接続を強固にすることができる。
【０１０６】
また、図４のＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂの発光特性を揃える必要のないときは、基板２１の表面のＬＥＤモジュール２０ａにおいて、基板２１の固定部４２との接触面の上方に位置する部分に、ＬＥＤ２２の素子列を設けてもよい。
【０１０７】
以上のように本実施の形態の電球形ランプ１は、グローブ１０と、グローブ１０の内方に向かって延びるように設けられた支柱４０と、グローブ１０内に配置され、支柱４０に固定されたＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂとを備える。そして、ＬＥＤモジュール２０ａは、基板２１の表面上に一列に並んで設けられた複数のＬＥＤ２２から構成されたＬＥＤ２２の素子列を有する。そして、ＬＥＤモジュール２０ｂは、基板２１の裏面上に一列に並んで設けられた複数のＬＥＤ３２から構成されたＬＥＤ３２の素子列を有する。そして、ＬＥＤ２２及び３２は、基板２１の端部に設けられている。
【０１０８】
また、本実施の形態の電球形ランプ１では、ＬＥＤ２２及び３２と、基板２１の端面との最短距離は、２．０ｍｍ以下である。
【０１０９】
また、本実施の形態の電球形ランプ１では、ＬＥＤ２２の素子列が直列接続された複数のＬＥＤ２２から構成され、ＬＥＤ３２の素子列が直列接続された複数のＬＥＤ３２から構成され、ＬＥＤ２２の素子列が、ＬＥＤ３２の素子列のＬＥＤの数と同一のＬＥＤの数を有する。
【０１１０】
また、本実施の形態の電球形ランプ１では、支柱４０の表面が、ＬＥＤ２２の素子列及びＬＥＤ３２の素子列から発せられる光に対して光反射率３０％以上を有する。そして、支柱４０が、Ａｌ、Ｃｕ、及びＦｅのいずれかを主成分とする。
【０１１１】
また、本実施の形態の電球形ランプでは、ＬＥＤモジュール２０ａは、複数のＬＥＤ２２の素子列を有し、ＬＥＤモジュール２０ｂは、複数のＬＥＤ３２の素子列を有する。
【０１１２】
これにより、電球形ランプ１は基板２１の両面から光を発するため、電球形ランプ１の前方及び後方から光が取り出される。そして、ＬＥＤ２２又は３２は基板２１の端部に設けられるため、電球形ランプ１の側方からも光が取り出される。従って、広い配光角を持つ電球形ランプ１を実現することができる。
【０１１３】
また、本実施の形態の電球形ランプ１では、ＬＥＤ２２の並び方向と直交する方向において、ＬＥＤ２２と基板２１の端面との最短距離は２．０ｍｍ以下であり、ＬＥＤ３２の並び方向と直交する方向において、ＬＥＤ３２と基板２１の端面との最短距離は２．０ｍｍ以下である。
【０１１４】
これにより、一列に並んだ複数のＬＥＤ２２と、一列に並んだ複数のＬＥＤ３２との両方について、基板２１の端面との最短距離を２．０ｍｍ以下とすることができる。従って、電球形ランプ１の側方への光束をさらに高くすることができる。
【０１１５】
また、本実施の形態の電球形ランプ１では、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂへの給電が、単に、リード線７０を、貫通孔２１ｂを通して導電性接着部材２７及び３７により２つの端子２８及び３８の両方と接続することで実現される。従って、端子２８及び３８のいずれかにリード線７０を接続し、ビアホール等により端子２８と端子３８とを接続する構成と比較して、端子２８と端子３８とを接続するビアホール等の構成が不要となる。また、端子２８及び３８に別々のリード線７０を接続する構成と比較してリード線７０の数を半分にすることができる。その結果、簡素な構造の電球形ランプ１を実現することができる。
【０１１６】
また、本実施の形態の電球形ランプ１では、基板２１が、ＬＥＤ２２の素子列及びＬＥＤ３２の素子列から発せられる光に対して光反射率５０％以上を有する。そして、基板２１が、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ、及びＴｉＯ2のいずれかを主成分とする。これにより、基板２１の光透過率を低くしてＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂから発せられる光の色ムラを抑制することができる。また、基板２１に低コストの白色基板を用いて電球形ランプ１を低コスト化することもできる。
【０１１７】
また、本実施の形態の電球形ランプ１では、基板２１の裏面は、支柱４０と接するように支柱４０に対し接着固定され、ＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂが、支柱４０に直接的に固定されている。これにより、基板２１の放熱効率を高めることができる。その結果、温度上昇によるＬＥＤ２２及び３２の発光効率及び寿命の低下を抑制することができる。
【０１１８】
なお、本実施の形態において、ＬＥＤ２２の素子列及びＬＥＤ３２の素子列の両方が基板２１の端部に設けられるとしたが、いずれかのみが基板２１の端部に設けられてもよい。また、基板２１の短辺方向において最も外側に設けられた２つのＬＥＤ２２の素子列の両方が基板２１の端部に設けられるとしたが、いずれかのみが基板２１の端部に設けられてもよい。同様に、基板２１の短辺方向において最も外側に設けられた２つのＬＥＤ３２の素子列のいずれかのみが基板２１の端部に設けられてもよい。
【０１１９】
（変形例）
上記の実施の形態の電球形ランプ１は、１つの基板２１の表面及び裏面の両面に光源及びこれを発光させる配線を設けることで、２つのＬＥＤモジュール２０ａ及び２０ｂを形成し、電球形ランプ１の口金側及びそれと反対側に光を取り出すとした。しかしながら、２つの別々の基板の表面に個別に光源及びこれを発光させる配線を設け、２つの基板の裏面を貼り合わせて１つの基板２１とすることでも、電球形ランプ１の口金側及びそれと反対側に光を取り出すことができる。従って、本変形例に係る電球形ランプ１は、ＬＥＤモジュールの基板２１がそれぞれ表面に光源及びこれを発光させる配線を備える２つの基板を接着剤で接着して構成される点で上記の実施の形態の電球形ランプ１と異なる。以下、上記の実施の形態の電球形ランプ１と異なる点を中心に詳述する。
【０１２０】
図６は、本発明の実施の形態の変形例に係る電球形ランプの構成を示す図である。
【０１２１】
なお、図６の（ａ）は本変形例に係る電球形ランプにおいてグローブ１０を除いた状態でＬＥＤモジュール１２０ａを上方から見たときの平面図である。そして、図６の（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切断した同電球形ランプの断面図であり、図６の（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した同電球形ランプの断面図であり、図６の（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿って切断した同電球形ランプの断面図である。
【０１２２】
ＬＥＤモジュール１２０ａは、主発光モジュール（第１発光モジュール）の一例であり、ベアチップが直接基板２９の表面（一方の主面）上に実装されたＣＯＢ構造である。一方、ＬＥＤモジュール１２０ｂは、副発光モジュール（第２発光モジュール）の一例であり、ベアチップが直接基板３９の表面（一方の主面）上に実装されたＣＯＢ構造である。
【０１２３】
ＬＥＤモジュール１２０ａは、基板２９と、基板２９の表面上に設けられた複数のＬＥＤ２２、封止部材２３、金属配線２４及び２６、ワイヤー２５、導電性接着部材２７並びに端子２８とを備えている。一方、ＬＥＤモジュール１２０ｂは、基板３９と、基板３９の表面上に設けられた複数のＬＥＤ３２、封止部材３３、金属配線３４及び３６、ワイヤー３５、導電性接着部材３７並びに端子３８とを備えている。
【０１２４】
なお、基板２９は主基板の一例であり、基板３９は副基板の一例である。
【０１２５】
［基板］
基板２９及び３９は、互いに同様の構成及び形状を有し、接着剤９０により互いの裏面が接着されて１つの基板２１を構成している。基板２９及び３９は、透光性基板又は非透光性基板を用いることができ、例えば酸化アルミニウム若しくは窒化アルミニウム等からなるセラミック基板、金属基板、樹脂基板、ガラス基板、又は、フレキシブル基板等である。基板２９はＬＥＤ２２を実装するための矩形状の実装基板であり、基板３９はＬＥＤ３２を実装するための矩形状の実装基板である。
【０１２６】
基板２９及び３９は、ＬＥＤ２２及び３２から発せられる光に対して光透過率が低く例えば１０％以下の白色アルミナ基板等の白色基板で構成されることが好ましい。例えば、基板２９及び３９は、ＬＥＤ２２及び３２から発せられる光に対して光反射率５０％以上を有し、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ、及びＴｉＯ2のいずれかを主成分とする基板で構成することができる。これにより、基板２１としての光透過率を低くしてＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂから発せられる光の色ムラを抑制することができる。また、基板２９及び３９に低コストの白色基板を用いて電球形ランプを低コスト化することができる。
【０１２７】
基板２９の長辺方向の両端部には基板２９の表面から裏面に向けて貫通する２つの貫通孔２９ｂが設けられており、基板３９の長辺方向の両端部にも基板３９の表面から裏面に向けて貫通する２つの貫通孔３９ｂが設けられている。貫通孔２９ｂは、給電用のリード線７０とＬＥＤモジュール１２０ａとを接続するための端子２８を構成し、貫通孔３９ｂは、給電用のリード線７０とＬＥＤモジュール１２０ｂとを接続するための端子３８を構成している。貫通孔２９ｂ及び３９ｂは、連続するように配置されて基板２１の貫通孔２１ｂを構成している。従って、１つのリード線７０は、連続する１つの貫通孔２９ｂ及び３９ｂを挿通している。
【０１２８】
基板２９の中央部には基板２９の表面から裏面に向けて貫通する１つの貫通孔２９ａが設けられており、基板３９の中央部にも基板３９の表面から裏面に向けて貫通する１つの貫通孔３９ａが設けられている。貫通孔２９ａ及び３９ａは、ＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂを支柱４０に固定するためのものであり、連続するように配置されて基板２１の１つの貫通孔２１ａを構成している。従って、支柱４０の突起部４２ｂは、連続する貫通孔２９ａ及び３９ａと嵌合される。
【０１２９】
［接着剤］
接着剤９０は、基板２９の裏面と基板３９の裏面との間に設けられ、両者を接着するものであり、例えばシリコーン樹脂等の樹脂又はＡｇペースト等の金属ペースト等により構成されている。金属ペーストの場合、基板２９と基板３９との間での熱伝導率を高めて基板２１としての熱伝導率が高められるので、基板２１の放熱効率を高めることができる。その結果、温度上昇によるＬＥＤ２２及び３２の発光効率及び寿命の低下を抑制することができる。また、接着剤９０の遮光性つまり基板２１の遮光性を高めることができるので、基板２９及び３９の表面から裏面に向かう光による色ムラも抑制することができる。
【０１３０】
接着剤９０は、リード線７０が貫通孔２９ｂ及び３９ｂを挿通することを邪魔しないように、基板２９の裏面と基板３９の裏面との間における貫通孔２９ｂ及び３９ｂの間の空間の少なくとも一部には設けられていない。また、接着剤９０は、貫通孔２９ａ及び３９ａと支柱４０の突起部とが嵌合することを邪魔しないように、基板２９の裏面と基板３９の裏面との間における貫通孔２９ａ及び３９ａの間の空間の全てにおいても設けられていない。
【０１３１】
図６のＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂの製造では、まず、複数のＬＥＤ２２、封止部材２３、金属配線２４及び２６、ワイヤー２５並びに端子２８が基板２９の表面の上に設けられる。同様に、複数のＬＥＤ３２、封止部材３３、金属配線３４及び３６、ワイヤー３５並びに端子３８が基板３９の表面の上に設けられる。その後、基板２９及び３９が接着剤９０により接着された後、導電性接着部材２７により２つのリード線７０と端子２８とが接続され、導電性接着部材３７により２つのリード線７０と端子３８とが接続される。従って、１つの基板２９の表面及び裏面の両面に光源及びこれを発光させる配線を設ける場合と比較して、ＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂの製造を容易にすることができる。
【０１３２】
以上のように本変形例に係る電球形ランプでは、上記の実施の形態の電球形ランプ１と同様の理由により、広い配光角を持つ電球形ランプを実現することができる。
【０１３３】
また、本変形例に係る電球形ランプでは、基板２１は、ＬＥＤ２２の素子列が表面に設けられた基板２９と、ＬＥＤ３２の素子列が表面に設けられた基板３９とから構成される。そして、基板２９及び３９が、ＬＥＤ２２の素子列及びＬＥＤ３２の素子列を設けていない裏面同士が互いに対向するように配置されている。このとき、ＬＥＤモジュール１２０ｂが、支柱４０に対し接着固定されていてもよい。これにより、別々の基板２９及び３９を用意して、それぞれの表面に個別に各部材を設けた後、それらを接着するだけでＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂを製造できるので、ＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂの製造を容易にすることができる。その結果、製造が容易な電球形ランプを実現することができる。
【０１３４】
また、本変形例に係る電球形ランプでは、ＬＥＤモジュール１２０ｂが、支柱４０に直接的に取り付けられ、ＬＥＤモジュール１２０ｂで発生した熱を支柱４０に伝熱する。そしてＬＥＤモジュール１２０ａが、ＬＥＤモジュール１２０ｂを介して支柱４０に間接的に取り付けられ、ＬＥＤモジュール１２０ａで発生した熱を、ＬＥＤモジュール１２０ｂを介して支柱４０に間接的に伝熱する。そして、ＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂの間に、熱伝導部材としての接着剤９０が設けられている。この接着剤９０は、熱伝導性樹脂、セラミックペースト、及び金属ペーストのいずれかである。これにより、基板２１の放熱効率及び遮光性を高めることができるので、ＬＥＤ２２及び３２の発光効率及び寿命の低下をさらに抑制し、同時にＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂが発する光の色ムラをさらに抑制することができる。
【０１３５】
なお、本変形例に係る電球形ランプでは、基板３９は、基板３９の表面から裏面に向けて貫通する貫通孔３９ｂを有し、支柱４０は、基板３９の貫通孔３９ｂを突き抜けて基板２９の裏面と接してもよい。つまり、貫通孔３９ｂが支柱４０の固定部４２の全体と嵌合するように形成され、支柱４０の固定部４２の固定面と基板２９の裏面とが接着剤９０により接着されてもよい。これにより、ＬＥＤモジュール１２０ａ及び１２０ｂの支柱４０への固定が容易になり、製造が容易な電球形ランプを実現することができる。また、ＬＥＤモジュール１２０ａを支柱４０に対し接着固定して基板２９から支柱４０への放熱経路を短くし、また基板３９の貫通孔３９ｂの内壁と支柱４０の固定部４２とをグリース等の熱伝導部材を介して接触させて基板３９から支柱４０への放熱経路を広くできる。その結果、ＬＥＤ２２及び３２の発光効率及び寿命の低下をさらに抑制することができる。
【０１３６】
（実験例）
上記実施の形態の電球形ランプ１の配光特性についての実験例について述べる。
【０１３７】
図７Ａ〜図７Ｄは、電球形ランプ１の配光分布を示す図である。
【０１３８】
なお、図７Ａ〜図７Ｄは、図８で示される短辺の長さが１８ｍｍ、長辺の長さが２５ｍｍの基板２１の表面上に、それぞれ１２個のＬＥＤ２２からなる６つの素子列と封止部材２３とが配置された電球形ランプ１の配光特性を示している。この電球形ランプ１では、基板２１の裏面上に、それぞれ１２個のＬＥＤ３２からなる２つの素子列と封止部材２３とが配置されている。そして、短辺方向に隣り合うＬＥＤ２２の中心間の最短距離が２ｍｍであり、長辺方向における基板２１の端面とＬＥＤ２２の中心との最短距離が４ｍｍである。また、短辺方向に隣り合うＬＥＤ３２の中心間の最短距離が２ｍｍであり、長辺方向における基板２１の端面とＬＥＤ３２の中心との最短距離が４ｍｍである。また、短辺方向における基板２１の端面とＬＥＤ２２の中心との最短距離Ｘ、言い換えると、短辺方向における基板２１の端面とＬＥＤ３２の中心との最短距離Ｘは、図７Ａで２．０ｍｍ、図７Ｂで３．８ｍｍ、図７Ｃで５．８ｍｍ、図７Ｄで５．８ｍｍである。
【０１３９】
また、図７Ａ〜図７Ｄは、基板２１の長辺方向を中心とした３６０°の各方向に対する電球形ランプ１の光度の大きさを表しており、電球形ランプ１のランプ軸Ｊに沿った前方側の方向を１８０°、ランプ軸Ｊに沿った後方側の方向を０°（３６０°）として、時計回りにそれぞれ９０°間隔に目盛りを刻んでいる。そして、光度は最大値を１．０（１００％）とする相対的な大きさで表されている。このとき、図７Ａ〜図７Ｄの測定は、基板２１の重心から１ｍ離れた位置に照度計を配置し、それを１°単位で動かして光度を測定することにより行われた。
【０１４０】
また、図７Ａ〜図７Ｃは、上記実施の形態の電球形ランプ１においてグローブ１０を取り除いた状態の電球形ランプ１の配光特性を示している。そして、図７Ｄは、基板２１に透明基板（ＬＥＤ２２及び３２の光に対する光透過率が９０％以上の基板）を用いた電球形ランプ１においてグローブ１０を取り除いた状態の電球形ランプ１の配光特性を示している。
【０１４１】
電球形ランプ１の側方での光量、つまり図７Ａ〜図７Ｃの９０°（２７０°）での光量について、図７Ｂ及び図７Ｃで略等しく９％であり、図７Ａで１７．７％であり図７Ｂ及び図７Ｃより大きくなっている。これは、基板２１の端面とＬＥＤ２２及び３２の中心との最短距離が２．０ｍｍより大きくなったとき、電球形ランプ１の側方での光量が低くなることを示している。従って、基板２１の端面とＬＥＤ２２及び３２の中心との最短距離を２．０ｍｍ以下に設定することにより、電球形ランプ１の側方から十分な光を取り出すことができる。
【０１４２】
また、図７Ａ及び図７Ｄの９０°（２７０°）での光量について、図７Ｄで１７％であり、図７Ａの１７．７％と略等しくなっている。従って、基板２１の端面とＬＥＤ２２及び３２の中心との最短距離を２．０ｍｍ以下とすることで、電球形ランプ１の側方での光量について、基板２１を透明基板とした場合と同様の特性が得ることができる。
【０１４３】
以上、本発明に係る電球形ランプについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【０１４４】
例えば、上記の実施の形態及び変形例において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のＥＬ素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。
【０１４５】
また、上記の実施の形態及び変形例において、ＬＥＤモジュールは基板上にＬＥＤを直接実装したＣＯＢ型の構成としたが、これに限らない。例えば、樹脂成形された容器のキャビティ（凹部）の中にＬＥＤチップを実装して当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を封入したパッケージ型の、つまり表面実装型（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）のＬＥＤ素子を用い、このＳＭＤ型のＬＥＤ素子を発光素子として基板上に複数個実装することで構成されたＬＥＤモジュールを用いても構わない。
【０１４６】
また、上記の実施の形態及び変形例において、基板の表面及び裏面のそれぞれの上には複数の素子列が設けられるとしたが、１つの素子列だけが設けられてもよい。
【０１４７】
また、上記の実施の形態及び変形例において、基板の表面及び裏面のＬＥＤの素子列でＬＥＤの並び方向は平行であり、この並び方向と交差、例えば直交し、基板の面内に含まれる所定の方向の一例として基板の短辺方向を示したが、所定の方向は短辺方向に限られない。
【０１４８】
また、上記の実施の形態及び変形例において、支柱は、電球形ランプの前方に向かう方向、つまり支持台からＬＥＤモジュールに向かう方向において、ＬＥＤの素子列の並び方向の幅が狭まる形状を有するとした。しかし、図９に示されるように、支柱は、電球形ランプの前方に向かう方向において、ＬＥＤの素子列の並び方向の幅が広がる形状を有してもよい。
【０１４９】
なお、図９の（ａ）は本実施の形態に係る電球形ランプの変形例においてグローブ１０を除いた状態でＬＥＤモジュール２０ａを上方から見たときの平面図である。そして、図９の（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’線に沿って切断した同電球形ランプ１の断面図であり、図９の（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿って切断した同電球形ランプ１の断面図であり、図９の（ｄ）は（ａ）のＣ−Ｃ’線に沿って切断した同電球形ランプ１の断面図である。
【０１５０】
また、上記の実施の形態及び変形例において、リード線は支柱の外部に設けられるとしたが、図１０の電球形ランプの断面図に示されるように、支柱内に空洞が設けられ、リード線の一部は支柱の空洞に設けられてもよい。この場合、リード線は、支持台から直接支柱内の空洞に入った後、ＬＥＤモジュールの近傍で支柱の上部側面から飛び出してＬＥＤモジュールと接続される。これにより、ＬＥＤモジュールの光がリード線により遮光されるのを低減することができる。図１０において、リード線は、基板の裏面側から基板に突き刺すように設けられているが、リード線を基板の表面側まで回り込ませて基板の表面側から突き刺すように設けられてもよい。
【０１５１】
また、本発明は、上記の電球形ランプを備える照明装置として実現することもできる。例えば、図１１に示すように、本発明に係る照明装置１００として、上記の電球形ランプ１と、当該電球形ランプ１が取り付けられる点灯器具（照明器具）２００とを備えるように構成してもよい。この場合、点灯器具２００は、電球形ランプ１の消灯及び点灯を行うものであり、例えば、天井に取り付けられる器具本体２１０と、電球形ランプ１を覆うランプカバー２２０とを備える。このうち、器具本体２１０は、電球形ランプ１の口金が装着されるとともに電球形ランプ１に給電を行うソケット２１１を有する。なお、ランプカバー２２０の開口部に透光性プレートを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明は、従来の白熱電球等を代替する電球形ランプとして有用であり、照明装置等において広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１  電球形ランプ
１０  グローブ
１１  開口部
２０ａ、２０ｂ、１２０ａ、１２０ｂ  ＬＥＤモジュール
２１、２９、３９  基板
２１ａ、２１ｂ、２９ａ、２９ｂ、３９ａ、３９ｂ  貫通孔
２２、３２  ＬＥＤ
２２ａ  サファイア基板
２２ｂ  窒化物半導体層
２２ｃ  カソード電極
２２ｄ  アノード電極
２２ｅ、２２ｆ  ワイヤーボンド部
２２ｇ  チップボンディング材
２３、３３  封止部材
２４、２６、３４、３６  金属配線
２５、３５  ワイヤー
２７、３７  導電性接着部材
２８、３８  端子
３０  口金
４０  支柱
４１  主軸部
４２  固定部
４２ｂ  突起部
５０  支持台
６０  樹脂ケース
６１  第１ケース部
６２  第２ケース部
７０  リード線
８０  点灯回路
９０  接着剤
１００  照明装置
２００  点灯器具
２１０  器具本体
２１１  ソケット
２２０  ランプカバー
【要約】
電球形ランプ（１）は、透光性のグローブ（１０）と、グローブ（１０）の内方に向かって延びるように設けられた支柱（４０）と、グローブ（１０）内に配置され、支柱（４０）に固定されたＬＥＤモジュール（２０ａ）及び（２０ｂ）とを備え、ＬＥＤモジュール（２０ａ）は、基板（２１）の表面上に一列に並んで設けられた複数のＬＥＤ（２２）から構成されたＬＥＤ（２２）の素子列を有し、ＬＥＤモジュール（２０ｂ）は、基板（２１）の裏面上に一列に並んで設けられた複数のＬＥＤ（３２）から構成されたＬＥＤ（３２）の素子列を有し、ＬＥＤ（２２）及び（３２）は、基板（２１）の端部に設けられている。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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