(57)【要約】【課題】高寿命であって配光角を広くすることができる。【解決手段】口金３０から受電した電力を利用して、実装基板５１ａ上に実装された複数のＬＥＤ光源５１ｂを発光させて、発光時の各ＬＥＤ光源５１ｂの熱をヒートシンク１０により放熱する。ヒートシンク１０は、口金３０の軸心に一致するランプ軸ＣＬに沿って配置されており、口金３０とは反対側の端部に、実装基板５１ａが搭載される搭載面１１ａを有する基部１１が設けられている。搭載面１１ａは、実装基板５１ａが搭載される第１領域と、その第１領域の周囲の第２領域とを有し、第２領域に、各ＬＥＤ光源５１ｂから発せられる光を拡散させる機能を有する光拡散レンズ５３が取り付けられている。【選択図】図４
2014146570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板上に実装された複数の半導体発光素子を発光させて、発光時における前記各半導体発光素子の熱をヒートシンクにより放熱するランプであって、
前記ヒートシンクは、前記実装基板が搭載される第１領域と、当該第１領域の周囲の第２領域とを有してなる搭載面を有し、
前記第２領域に、前記各半導体発光素子から発せられる光を拡散させる機能を有する光学部材が取り付けられていることを特徴とするランプ。
【請求項２】
前記光学部材は、前記半導体発光素子のそれぞれから出射される光の一部を、前記半導体発光素子の光出射方向とは反対側に位置する前記搭載面の周囲に照射することを特徴とする請求項１に記載のランプ。
【請求項３】
前記実装基板は、前記光学部材の内部に配置されており、
前記光学部材には、前記半導体発光素子のそれぞれから出射される光の入射面が前記実装基板に対向して設けられていることを特徴とする請求項２に記載のランプ。
【請求項４】
前記実装基板における前記半導体発光素子が実装された表面の外側の側縁部分が、前記光学部材によって押圧されて、前記実装基板の裏面が前記搭載面の前記第１領域に圧接されていることを特徴とする請求項３に記載のランプ。
【請求項５】
前記光学部材は、
前記入射面よりも前方側において、当該入射面から入射した光のうち、所定方向に直進する光が照射されるように配置されており、照射された光を外部に出射させる前方側端面と、
前記入射面から入射した光のうち、前記所定方向とは異なる方向に直進する光が照射されるように、前記前方側端面に対して傾斜状態で配置されており、照射された光を、前記前方側端面において前記搭載面の周囲に向って反射するように、当該前方側端面に向けて反射させる反射面と、
を有することを特徴とする請求項３または４に記載のランプ。
【請求項６】
前記光学部材は、前記入射面から入射した光のうち、前記前方側端面および前記反射面に直進する方向以外の方向に直進する光が照射されるように配置されており、照射される光を前方側に向って屈折状態で外部に出射させる屈折面を、さらに有することを特徴とする請求項５に記載のランプ。
【請求項７】
前記搭載面が円形状をしており、
前記実装基板は四角形の平板状をしていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項８】
前記ヒートシンクは、ランプ軸に沿って配置された複数のフィンを有し、当該複数のフィンのそれぞれが、前記ランプ軸の周囲に放射方向に沿った状態で、前記ランプ軸とは間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項９】
前記ヒートシンクには、口金から供給される電力を調整する点灯回路ユニットが収容された回路ケースが取り付けられており、当該回路ケースに前記口金が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のランプ。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載のランプを備え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、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の半導体発光素子を光源とするランプ及びそれを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
広く普及している白熱電球の代替として、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とする照明装置が普及しつつある。電球形ＬＥＤランプは、通常、従来の白熱電球用の照明器具に装着できるように、口金の軸心に一致するランプ軸を中心とした回転対称形状であって、白熱電球の形状に類似した形状に構成されている。
特許文献１には、ＬＥＤチップが基板（実装基板）に実装されたＬＥＤモジュールを、円筒形状に構成された金属製の外郭部材（ヒートシンク）に取り付けた電球形ＬＥＤランプが開示されている。特許文献１の電球形ＬＥＤランプでは、ヒートシンクにおける軸方向の一方の端部に、ＬＥＤモジュールが取り付けられる光源取付部が設けられている。光源取付部に取り付けられたＬＥＤモジュールはグローブで覆われている。ヒートシンクの内部には、ＬＥＤチップへ電力を供給する点灯回路が収容されている。
【０００３】
このような電球形ＬＥＤランプでは、ＬＥＤチップの発光時に発生する熱を、ヒートシンクによって外部に放出できるために、ＬＥＤチップが高温になることを抑制することができる。これにより、ＬＥＤチップの発光効率の低下、寿命の低下等を抑制できる。
【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】
電球形ＬＥＤランプでは、実装基板に実装されたＬＥＤチップの光は、ランプ軸に沿って前方（実装基板から離れる方向）に出射される。このために、グローブから照射される光の配光角が小さく、グローブが取り付けられたヒートシンクの周囲の光量が低下した状態になる。このことから、グローブから広い配光角で光が照射される電球形ＬＥＤランプが要望されている。
【０００６】
電球形ＬＥＤランプでは、グローブから照射される光の配光角を広げる光学部材を設ける構成が提案されている。光学部材は、通常、ランプ軸の周囲に配置された複数のＬＥＤチップに対してランプ軸側（中心側）に設けられる。各ＬＥＤチップから出射される光の一部は、光学部材により、光出射方向とは反対方向（後方）に位置するヒートシンクの周囲に向けて屈折あるいは反射される。このような構成により、グローブから照射される光の配光角を広げることができる。
【０００７】
この場合、光学部材をＬＥＤチップに対してランプ軸側に設けるために、ＬＥＤチップが実装された実装基板上に光学部材を配置するスペースを確保しなければならず、実装基板が大型化するおそれがある。実装基板には、比較的高価なセラミック基板等が一般的に用いられているために、実装基板が大型化すると経済性が損なわれる。
また、近年、電球形ＬＥＤランプの出力を高めるために、ＬＥＤチップの高輝度化が進められている。しかし、ＬＥＤチップは、高輝度化によって発熱量が増加するために、ＬＥＤチップから発せられる熱によって光学部材の劣化が促進され、変色、変形等が生じるおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、広い配光角を長期にわたって安定的に得ることができるランプ及び照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明のランプは、実装基板上に実装された複数の半導体発光素子を発光させて、発光時における前記各半導体発光素子の熱をヒートシンクにより放熱するランプであって、前記ヒートシンクは、前記実装基板が搭載される第１領域と、当該第１領域の周囲の第２領域とを有してなる搭載面を有し、前記第２領域に、前記各半導体発光素子から発せられる光を拡散させる機能を有する光学部材が取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る照明装置は、前記ランプを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様に係るランプでは、ヒートシンクの搭載面上における実装基板の周囲の第２領域に光学部材が取り付けられているために、実装基板上に光学部材を配置するためのスペースを確保する必要がない。これにより、低コストの小さな実装基板を使用することができ、経済性を向上させることができる。
また、光学部材の熱は、ヒートシンクによって効率よく放熱されるために、半導体発光素子から発せられる熱によって光学部材の温度が上昇することを抑制することができる。これにより、光学部材が劣化することを抑制することができ、光学部材を長期にわたって安定的に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るＬＥＤランプＡが装着されてなる照明装置の構成を説明するための概略図である。
【図２】電球形ＬＥＤランプＡの分解斜視図である。
【図３】電球形ＬＥＤランプＡの側面図である。
【図４】電球形ＬＥＤランプＡの縦断面図である。
【図５】電球形ＬＥＤランプＡの構成の詳細に説明するための分解斜視図である。
【図６】電球形ＬＥＤランプＡにおけるヒートシンクを、口金側の端部を上側にした状態の斜視図である。
【図７】図６に示すヒートシンクの平面図である。
【図８】電球形ＬＥＤランプＡに設けられた回路ケースを分解して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
本発明に係る一形態では、前記光学部材は、前記半導体発光素子のそれぞれから出射される光の一部を、前記半導体発光素子の光出射方向とは反対側に位置する前記搭載面の周囲に照射することを特徴とする。
本発明に係る一形態では、前記実装基板は、前記光学部材の内部に配置されており、前記光学部材には、前記半導体発光素子のそれぞれから出射される光の入射面が前記実装基板に対向して設けられていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る一形態では、前記実装基板における前記半導体発光素子が実装された表面の外側の側縁部分が、前記光学部材によって押圧されて、前記実装基板の裏面が前記搭載面の前記第１領域に圧接されていることを特徴とする。
本発明に係る一形態では、前記光学部材は、前記入射面よりも前方側において、当該入射面から入射した光のうち、所定方向に直進する光が照射されるように配置されており、照射された光を外部に出射させる前方側端面と、前記入射面から入射した光のうち、前記所定方向とは異なる方向に直進する光が照射されるように、前記前方側端面に対して傾斜状態で配置されており、照射された光を、前記前方側端面において前記搭載面の周囲に向って反射するように、当該前方側端面に向けて反射させる反射面と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る一形態では、前記光学部材は、前記入射面から入射した光のうち、前記前方側端面および前記反射面に直進する方向以外の方向に直進する光が照射されるように配置されており、照射される光を前方側に向って屈折状態で外部に出射させる屈折面を、さらに有することを特徴とする。
本発明に係る一形態では、前記搭載面が円形状をしており、前記実装基板は四角形の平板状をしていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る一形態では、前記ヒートシンクは、ランプ軸に沿って配置された複数のフィンを有し、当該複数のフィンのそれぞれが、前記ランプ軸の周囲に放射方向に沿った状態で、前記ランプ軸とは間隔をあけて配置されていることを特徴とする。
本発明に係る一形態では、前記ヒートシンクには、口金から供給される電力を調整する点灯回路ユニットが収容された回路ケースが取り付けられており、当該回路ケースに前記口金が取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
＜照明装置＞
図１は、本実施形態に係る照明装置の構成を説明するための概略図である。この照明装置は、天井Ｃに照明器具７０が取り付けられ、その照明器具７０に電球形ＬＥＤランプＡが装着された構成をしている。
照明器具７０は、電球形ＬＥＤランプＡが装着される円筒形状のソケット７１と、ソケット７１に装着された電球形ＬＥＤランプＡを覆うカバー７２とを有している。ソケット７１は、軸心が垂直な状態で、天井Ｃに、直接、取り付けられており、ソケット７１には、商用の交流電源から交流電力が供給されるようになっている。
【００１８】
照明器具７０のカバー７２は、中空の円錐台形状をしており、小径部分を上側（大径部分を下側）にして、ソケット７１とは同軸状態で取り付けられている。カバー７２は、ソケット７１に取り付けられた電球形ＬＥＤランプＡを内部に収容できる大きさになっている。カバー７２の下側の大径部は、電球形ＬＥＤランプＡがソケット７１に下側から装着できるように、下方に向って開口している。カバー７２の内周面には、電球形ＬＥＤランプＡから照射される光を下側の開口部に向けて反射させる反射膜７２ａが設けられている。
【００１９】
電球形ＬＥＤランプＡは、照明器具７０に装着できるように、従来の白熱電球の外形に類似した外形を有しており、ソケット７１に同軸状態で装着される円筒形状の口金３０を有している。電球形ＬＥＤランプＡは、口金３０の軸心に一致するランプ軸ＣＬを中心とした回転対称形状に構成されており、ランプ軸ＣＬに沿ってヒートシンク１０が設けられている。
【００２０】
口金３０は、ケースカバー４０によって覆われた回路ケース２０（図４参照）を介して、ヒートシンク１０におけるランプ軸ＣＬの軸方向の一方の端部に取り付けられている。
口金３０は、従来の白熱電球に用いられる口金と同様のエジソンタイプ（ねじ込みタイプ）の形状および大きさになっており、ソケット７１に装着された口金３０は、ソケット７１を介して商用電源から交流電力が供給される。口金３０は、本実施形態では、白熱電球に用いられるＥ２５タイプの口金の大きさおよび形状に対応している。
【００２１】
ヒートシンク１０における口金３０側の端部とは反対側の端部には、複数のＬＥＤ光源５１ｂ（図４参照）によって光を照射する発光部５０が設けられている。発光部５０は、略半球形状の光拡散グローブ５４で覆われており、各ＬＥＤ光源５１ｂが発光状態になると、光拡散グローブ５４の全周面から光が照射される。
ソケット７１に口金３０が装着された電球形ＬＥＤランプＡは、発光部５０を下側とした状態でランプ軸ＣＬが垂直状態に保持される。
【００２２】
なお、照明器具７０は、このような構成に限るものではなく、例えば、カバー７２が設けられていない構成であってもよい。また、カバー７２は、下方に開口した構成に限らず、下方が閉鎖された閉塞型であってもよい。
さらに、照明器具７０は、電球形ＬＥＤランプＡがソケット７１にランプ軸ＣＬが水平な状態で装着される構成、ランプ軸ＣＬがソケット７１の軸心に対して傾斜した状態で装着される構成等であってもよい。また、照明器具７０は、１つのソケット７１が設けられる構成に限らず、２つ以上の電球形ＬＥＤランプＡがそれぞれ装着される２つ以上のソケット７１が設けられる構成であってもよい。
【００２３】
さらに、照明器具７０は、ソケット７１が天井Ｃに設けられる構成に限らず、壁面に設けられる構成であってもよい。また、ソケット７１は、天井、壁等に埋め込まれる構成（埋め込みタイプ）であってもよい。さらに、ソケット７１は、天井、壁面等に直接取り付けられる構成（直付タイプ）に限らず、電気ケーブルによって天井から吊り下げられる構成（吊下タイプ）であってもよい。
【００２４】
＜電球形ＬＥＤランプ＞
図２は、本発明の実施形態に係る電球形ＬＥＤランプＡを、光拡散グローブ５４を分解した状態で示す斜視図である。図３は、その電球形ＬＥＤランプＡの側面図である。図４は、その電球形ＬＥＤランプＡの縦断面図である。図５は、その電球形ＬＥＤランプＡの分解斜視図である。
【００２５】
図２〜図５に示すように、ヒートシンク１０は、それぞれがランプ軸ＣＬに沿って配置された複数の平板状のフィン１２と、発光部５０が搭載される円板形状の基部１１とを有している。基部１１は、ランプ軸ＣＬの軸方向における口金３０が設けられた端部とは反対側の端部に、ランプ軸ＣＬとは同軸状態で各フィン１２とは一体的に設けられている。基部１１は、図５に示すように、基部１１における口金３０とは反対側に位置する表面は、発光部５０が搭載される搭載面１１ａになっている。
【００２６】
図４および図５に示すように、基部１１におけるランプ軸ＣＬの周囲には、基部１１をランプ軸ＣＬに沿って貫通する配線通過孔１１ｃが形成されている。図４に示すように、この配線通過孔１１ｃ内を、発光モジュール５１に電力を供給する配線６４が通過している。基部１１の裏面１１ｂには、配線通過孔１１ｃの周囲に、環状の中央孔部１１ｆが全周にわたって設けられている。中央孔部１１ｆ内には、後述する回路ケース２０の小径筒部２３の端部が嵌合している。
【００２７】
また、図５に示すように、基部１１には、後述する光拡散レンズ５３を取り付けるためネジ孔１１ｄが設けられている。各ネジ孔１１ｄは、ランプ軸ＣＬに対して軸対称の２位置に、それぞれがランプ軸ＣＬに沿って設けられている。
基部１１における搭載面１１ａの外周縁部には、環状の溝部１１ｅが全周にわたって設けられており、光拡散グローブ５４における開口部の周縁部が挿入されている。
【００２８】
図６は、ヒートシンク１０を、口金３０側の端部を上側とした状態の斜視図である。また、図７は、図６に示されたヒートシンク１０の平面図である。図６および図７に示すように、フィン１２のそれぞれは、ランプ軸ＣＬに対して軸対称の２位置を除いて、ランプ軸ＣＬ対して放射方向に沿って設けられている。基部１１の裏面１１ｂにおけるフィン１２が設けられていない部分の外周部には、口金３０側へランプ軸ＣＬに沿って延出する棒状のケース取付部１３がそれぞれ設けられている。
【００２９】
各ケース取付部１３は同様の構成になっており、横断面が基部１１の接線方向に沿った長方形状の取付本体部１３ａをそれぞれ有している。各取付本体部１３ａにおける周方向の両側に位置する各側面には、それぞれの側面の全長にわたって各取付本体部１３ａから外側に突出した放熱板１３ｂがそれぞれ設けられている。各放熱板１３ｂの外側の側面は、後述する各フィン１２の外周側部分と同様の形状になっている。
【００３０】
各ケース取付部１３における基部１１から離れた先端面（口金側の先端面）１３ｄは、ランプ軸ＣＬに直交する平坦面になっており、それぞれが同一の平面上に位置している。各取付本体部１３ａの各先端面１３ｄには、図４および図５に示すように、回路ケース２０が取り付けられている。
取付本体部１３ａの先端部には、回路ケース２０を取り付けるためのネジ孔１３ｅが、ランプ軸ＣＬに沿ってそれぞれ形成されている。各ネジ孔１３ｅは、取付本体部１３ａの先端面１３ｄに開口している。各ネジ孔１３ｅには、後述するように、回路ケース２０を取り付けるためのネジ２４（図４および図５参照）がネジ結合している。
【００３１】
本実施形態では、１４枚のフィン１２が設けられており、７枚のフィン１２を１組として、各組の７枚のフィン１２が、周方向に一定の角度をあけて配置されている。各ケース取付部１３は、各組の７枚のフィンによって、それぞれ挟まれている。隣接するフィン１２における内周側に位置する側面は相互に離れており、両者の間に間隙が形成されている。
【００３２】
各フィン１２におけるランプ軸ＣＬ側に位置する側面（内周側の側面）は、ランプ軸ＣＬとはそれぞれ一定の間隔をあけて、ランプ軸ＣＬに平行に配置されている。従って、各フィン１２におけるランプ軸ＣＬに近接した内周側の側面１２ｍは、ランプ軸ＣＬを軸心とした一定の直径の円柱形状の空間（以下、軸部空間とする）１４を取り囲んだ状態になっている。この軸部空間１４は、隣接するフィン１２の間に形成された間隙とそれぞれ連通している。
【００３３】
図６に示すように、各フィン１２における口金３０側の先端面は、ランプ軸ＣＬに直交する平坦面１２ｂになっており、各取付本体部１３ａの先端面１３ｄと同一平面上に位置している。
各フィン１２における外周側の側面は、それぞれの基端部から軸方向の中程までが、基部１１の外周面と同一周面上に位置する外側面１２ｘになっている。また、この外側面１２ｘから先端の平坦面１２ｂの近傍までは、平坦面１２ｂに接近するにつれて順次外径が小さくなるように内側に傾斜した第１傾斜面１２ｙになっている。第１傾斜面１２ｙと先端に位置する平坦面１２ｂとの間には、第１傾斜部１２ｙよりもさらに内側への傾斜が大きくなった第２傾斜面１２ｚが設けられている。
【００３４】
このような構成のヒートシンク１０は、放熱性に優れたアルミニウムのダイキャストによって、基部１１と、全てのフィン１２と、一対のケース取付部１３とが一体に形成されている。
なお、ヒートシンク１０は、アルミニウムに限らず、他の金属材料、あるいは合成樹脂材料で構成してもよい。また、ヒートシンク１０は、複数種類の金属材料、あるいは複数種類の合成樹脂材料によって構成してもよい。さらに、ヒートシンク１０は、金属材料を合成樹脂材料によって被覆された複合材料によって構成することもできる。
【００３５】
ヒートシンク１０の基部１１は、空気との接触面積を大きくするために、比較的大きな直径の円板形状に形成されている。また、平板状をした複数のフィン１２のそれぞれは、長手方向がランプ軸ＣＬに沿った状態で、幅方向がランプ軸ＣＬの周囲に放射方向に沿って配置されている。このような構成により、ヒートシンク１０は、空気との接触面積が大きくなっており、効率よく放熱することができる。
【００３６】
図８は、ケース本体２１とケース蓋２２とを分解して示すとともに、ケース本体２１とケースカバー４０とを分解して示す斜視図である。
図４、図５、図８に示すように、ヒートシンク１０の先端部に取り付けられた回路ケース２０は、中空のケース本体２１を有している。また、回路ケース２０は、ケース本体２１におけるヒートシンク１０側の端部に設けられたケース蓋２２を有している。さらに、回路ケース２０は、ケース蓋２２からケース本体２１とは反対側に延出する小径筒部２３を有している。小径筒部２３は、ケース蓋２２と一体的に形成されており、ヒートシンク１０におけるランプ軸ＣＬの周囲に形成された軸部空間１４内に配置されている。
【００３７】
ケース本体２１は、点灯回路ユニット６０が内部に収容される円筒形状の収容部２１ａを有している。収容部２１ａはランプ軸ＣＬとは同軸状態で配置されている。収容部２１ａにおける口金３０とは反対側の端部にはフランジ部２１ｂが設けられている。また、収容部２１ａにおける口金３０側の端部には、口金３０と結合される結合部２１ｃが設けられている。
【００３８】
結合部２１ｃは、口金３０内に嵌合されるように、収容部２１ａよりも小径になっている。結合部２１ｃは、口金３０におけるヒートシンク１０側の端部内に挿入されて、かしめによって口金３０と一体的に結合されている。なお、結合部２１ｃと口金３０との結合は、このような構成に限らず、例えば、ネジ結合、接着剤による接着等によって結合してもよい。
【００３９】
収容部２１ａにおける口金３０とは反対側の端部に設けられたフランジ部２１ｂは、ランプ軸ＣＬとは直交状態で、収容部２１ａの外側に一定の長さで延出した円環状になっている。フランジ部２１ｂは、ヒートシンク１０に設けられた各ケース取付部１３における取付本体部１３ａの先端面１３ｄに対向して配置されている。
フランジ部２１ｂには、ランプ軸ＣＬに対して軸対称の２位置に、フランジ部２１ｂを各ケース取付部１３に取り付けるネジ２４が貫通するネジ貫通孔２１ｇがそれぞれ設けられている。
【００４０】
図４および図５に示すように、収容部２１ａの内周面は、口金３０とは反対側の端部を除いて一定の内径になっているが、口金３０とは反対側の端部の内径が大きくなっており、内径の異なる部分の境界に段差部２１ｄが形成されている。
回路ケース２０のケース本体２１内に収容された点灯回路ユニット６０は、正方形状の回路基板６１と、回路基板６１の一方の表面に設けられた点灯回路６２とを有している。点灯回路６２は、各種電子部品（コンデンサ、チョークコイル、抵抗等）によって構成されており、それらの電子部品が回路基板６１の一方の表面に実装されている。
【００４１】
回路基板６１の対角線の長さは、収容部２１ａにおける口金３０とは反対側の端部の内径よりも小さく、当該端部以外の部分の内径よりも大きくなっている。これにより、回路基板６１は、収容部２１ａ内に点灯回路６２が実装された実装面を口金３０側に向けた状態で挿入されて、収容部２１ａの内周面に形成された段差部２１ｄ上に保持されている。
点灯回路６２は、照明器具７０のソケット７１から口金３０を介して商用電源から供給される交流電力を調整して、発光部５０における各ＬＥＤ光源５１ｂに供給するようになっている。点灯回路６２は、交流電流を整流した後に、増幅、フィルタリング等の処理をして、所定の電圧に調整する。点灯回路６２の出力は、小径筒部２３の内部を通過する配線６４によって、各ＬＥＤ光源５１ｂに供給される。
【００４２】
図８に示すように、ケース蓋２２は、ケース本体２１の収容部２１ａにおけるヒートシンク１０側の端面に突き当てられて当該端面を覆う円板形状の蓋部２２ａを有している。蓋部２２ａには、図８に示すように、蓋部２２ａとは同軸状態で口金３０側に突出する嵌合部２２ｂが設けられている。嵌合部２２ｂは、蓋部２２ａよりも小さな外径の円筒状であって収容部２１ａの端部内に嵌合されるようになっている。
【００４３】
蓋部２２ａは、ケース本体２１に設けられたフランジ部２１ｂの外径と同程度の外径を有している。蓋部２２ａは、ヒートシンク１０の取付本体部１３ａと、ケース本体２１のフランジ部２１ｂとによって挟まれた状態になっている。蓋部２２ａには、ランプ軸ＣＬに対して軸対称の２か所の位置に、ネジ貫通孔２２ｅが設けられている。
ネジ貫通孔２２ｅのそれぞれは、取付本体部１３ａの先端部に形成されたネジ孔１３ｅに対して整合状態で配置されて、フランジ部２１ｂのネジ貫通孔２１ｇを貫通したネジ２４がそれぞれ貫通している。ネジ２４のそれぞれは、取付本体部１３ａのネジ孔１３ｅにネジ結合している。これにより、ケース本体２１の収容部２１ａおよび蓋部２２ａが、一体となって取付本体部１３ａに取り付けられている。
【００４４】
嵌合部２２ｂは、収容部２１ａにおけるヒートシンク１０側の端部内に挿入されるように、当該端部の内径よりも若干小さな外径を有しており、収容部２１ａ内に嵌合部２２ｂが挿入されている。嵌合部２２ｂは、蓋部２２ａがフランジ部２１ｂに当接した状態になると、先端が、段差部２１ｄに突き当てられた状態の点灯回路ユニット６０の回路基板６１に当接する。これにより、回路基板６１は、段差部２１ｄ上において固定的に保持される。
【００４５】
小径筒部２３は、嵌合部２２ｂよりもさらに小さな外径を有しており、蓋部２２ａにおけるランプ軸ＣＬの周囲に、ランプ軸ＣＬとは同軸状態で設けられている。小径筒部２３は、ケース本体２１におけるランプ軸ＣＬの周囲に設けられた貫通孔２２ｇ（図８参照）に連通している。小径筒部２３は、軸部空間１４内を、各フィン１２の内周側の側面１２ｍとは一定の間隙が形成された状態で通過している。小径筒部２３におけるケース蓋２２とは反対側の端部（先端部）は、図４に示すように、ヒートシンク１０における基部１１の裏面１１ｂに設けられた凹部１１ｆ内に嵌合している。
【００４６】
回路ケース２０のケース本体２１、ケース蓋２２および小径筒部２３のそれぞれは、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁性の樹脂材料によって構成されている。
図４および図８に示すように、回路ケース２０は、中空の円錐台形状のケースカバー４０によって覆われている。ケースカバー４０は、口金３０側の端面が、ヒートシンク１０側の端面よりも小径になっており、それぞれの端面が開口している。ケースカバー４０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁性の樹脂材料によって構成されている。
【００４７】
図４に示すように、ケースカバー４０における口金３０側の端部は、回路ケース２０のケース本体２１における口金３０の端部に一体的に嵌合されて、口金３０の端部に一体的に保持されている。ケースカバー４０におけるヒートシンク１０側の端面は、各ケース取付部１３の先端面１３ｄおよび各フィン１２における口金３０側の平坦面１２ｂに当接している。
【００４８】
図４に示すように、口金３０は、円筒形状に構成されたシェル３１を有している。シェル３１の周面には、照明器具７０におけるソケット７１内にシェル３１を装着するためのネジ部が設けられている。このネジ部は、ソケット７１の内周面に形成されたネジ部と結合される。
シェル３１におけるソケット７１内への挿入側の端部内には絶縁接続体３２が設けられている。また、絶縁接続体３２における中央部の外側には、アイレット３３が取り付けられている。アイレット３３は、ソケット７１に装着されると、ソケット７１における端子とは導電状態になり、ソケット７１の端子から供給される交流電力を、図示しない配線によって、点灯回路ユニット６０の点灯回路６２に供給する。
【００４９】
ヒートシンク１０における口金３０側の端部とは反対側の端部に設けられた発光部５０は、図４および図５に示すように、ヒートシンク１０における基部１１の搭載面１１ａに取り付けられた発光モジュール５１を有している。発光モジュール５１は、光拡散レンズ５３によって覆われている。光拡散レンズ５３は、中空の半球形状に構成された光拡散グローブ５４によって覆われている。
【００５０】
発光モジュール５１は、平面視で正方形になった平板形状の実装基板５１ａと、実装基板５１ａの一方の表面（実装面）上における外周側の各側縁に沿って２列に配列された複数のＬＥＤ光源５１ｂとを有している。各列をそれぞれ構成するＬＥＤ光源５１ｂは、一定の間隔をあけて配置されている。
実装基板５１ａは、例えば、アルミナ基板（セラミック基板）によって構成されており、ヒートシンク１０における基部１１の搭載面１１ａに同軸状態で搭載されている。
【００５１】
実装基板５１ａの中心部には、点灯回路ユニット６０の点灯回路６２からＬＥＤ光源５１ｂに電力を供給するための配線６４が通過する配線通過孔５１ｃが形成されている。
実装基板５１ａにおける実装面の対角線の長さは、基部１１における搭載面１１ａの直径よりも短くなっており、実装面の面積は、搭載面１１ａよりも小さくなっている。このために、搭載面１１ａの搭載面１１ａには、同軸状態で実装基板５１ａが搭載された領域の周囲に、実装基板５１ａが搭載されない領域が全周にわたって存在する。
【００５２】
複数のＬＥＤ光源５１ｂのそれぞれは、青色光を発光するＬＥＤチップが樹脂封止体によって封止されて実装基板５１ａに実装された構成（ＣＯＢタイプ）になっている。樹脂封止体は、樹脂材料（シリコーン樹脂）に、青色光を白色に波長変換する蛍光体が混入されて構成されている。
各ＬＥＤ光源５１ｂのＬＥＤチップは、それぞれの光軸がランプ軸ＣＬと平行になるように実装基板５１ａに実装されており、光軸を中心とした所定の広がり角度で、白色光を基部１１側とは反対側方向に向かって出射する。なお、以下においては、各ＬＥＤ光源５１ｂから光が出射される方向を前方、反対方向を後方とする。
【００５３】
本実施形態では、ＬＥＤ光源５１ｂのそれぞれは高輝度発光が可能になっているために、それぞれの発光時における発熱量が比較的多くなっている。
なお、ＬＥＤ光源５１ｂの個数、実装基板５１ａの大きさ、基部１１における搭載面１１ａの直径等は、電球形ＬＥＤランプＡの出力、ＬＥＤ光源５１ｂの発熱量等に応じて設定される。
【００５４】
例えば、基部１１における搭載面１１ａの直径（外径）が７０ｍｍ、正方形の平板形状をした実装基板５１ａの一辺の長さが３５ｍｍになっている。
光拡散レンズ５３は、透光性材料であるプラスチックによって、内部に所定形状の空間が形成された円柱形状に構成されている。光拡散レンズ５３は、基部１１の搭載面１１ａ上における実装基板５１ａが搭載されない領域上に、ランプ軸ＣＬと同軸状態で、取り付けられている。光拡散レンズ５３の外周面は、基部１１の搭載面１１ａ側に設けられたフランジ部５３ｚを除いて、一定の外径（例えば５２ｍｍ）になっており、この外周メンが、光拡散レンズ５３内に入射した光の一部を外部に出射する出射面５３ｔになっている。
【００５５】
図４に示すように、光拡散レンズ５３における基部１１側の端部内には、実装基板５１ａが嵌合される嵌合空間５３ａが形成されている。この嵌合空間５３ａは、実装基板５１ａとほぼ同様の形状および大きさに形成されている。
光拡散レンズ５３の内部には、嵌合空間５３ａよりも前方側に、実装基板５１ａの各ＬＥＤ光源５１ｂから出射される光が通過する光通過空間５３ｂが形成されている。光通過空間５３ｂは、嵌合空間５３ａ側の端部が開口している。光通過空間５３ｂの開口は、実装基板５１ａの実装面より一回り小さく、しかも、実装基板５１ａ上に配置された全てのＬＥＤ光源５１ｂが内部に収容できる大きさの正方形状に構成されている。光通過空間５３ｂの開口部の周囲には、実装基板５１ａの実装面における外周側の各側縁部に全周にわたって当接する当接面５３ｃが形成されている。
【００５６】
光拡散レンズ５３には、ランプ軸ＣＬの周囲の中央部を除いて、光通過空間５３ｂを挟んで実装基板５１ａに対向する入射面５３ｄが設けられている。入射面５３ｄは、実装基板５１ａとは平行になっており、実装基板５１ａに実装された全てのＬＥＤ光源５１ｂに対向している。実装基板５１ａに実装された各ＬＥＤ光源５１ｂから出射された光は、光通過空間５３ｂ内を通過した後に入射面５３ｄに照射されて、光拡散レンズ５３の内部（透光性材料のレンズ部分）に入射する。
【００５７】
光拡散レンズ５３には、入射面５３ｄにて囲まれたランプ軸ＣＬの周囲に、正方形状の連通口５３ｅが形成されている。連通口５３ｅは、ランプ軸ＣＬとは同軸状態に形成されており、実装基板５１ａの実装面における光通過空間５３ｂ内に露出した正方形状部分よりも小さな正方形状になっている。
光拡散レンズ５３における基部１１とは反対側の端部（前方側の端部）には、ランプ軸ＣＬの周囲に、前方空間部５３ｆがランプ軸ＣＬとは同軸状態で形成されている。この前方空間部５３ｆは、前方に向って順次拡大する四角錐台形状に形成されており、光拡散レンズ５３における前方側端では、正方形状に開口した前端開口部５３ｇになっている。光拡散レンズ５３における前端開口部５３ｇの周囲は、入射面５３ｄに平行な前方側端面５３ｋになっている。
【００５８】
光拡散レンズ５３には、前方空間部５３ｆにおける基部１１側部分の周囲において、入射面５３ｄの中央部に形成された連通口５３ｅの各側縁から前方側の外側に向って延出する４つの屈折面５３ｓが設けられている。各屈折面５３ｓは、連通部５３ｅの各側縁から離れるにつれて外側に傾斜した状態で、外側に突出するように凹状に窪んでいる。各屈折面５３ｓの前方側の側縁は、前方空間部５３ｆにおける軸方向の中程に位置している。
【００５９】
また、光拡散レンズ５３には、前方空間部５３ｆにおける前方側部分の周囲において、前端開口部５３ｇの周囲の各側縁から後方の外側に向って延出する４つの反射面５３ｒが設けられている。各反射面５３ｒは、前端開口部５３ｇの各側縁から後方側へ離れるにつれて内側に傾斜した平坦面になっている。
各反射面５３ｒにおける後方側の側縁は、各屈折面５３ｓの前方側の側縁よりも後方に位置している。従って、各屈折面５３ｓにおける軸方向中程の前方側の側縁部と、各反射面５３ｒにおける後方側の側縁部との間には溝部５３ｙがそれぞれ形成されている。
【００６０】
光拡散レンズ５３における嵌合空間５３ａが設けられた基部１１側の端部外周面には、フランジ部５３ｚが全周にわたって設けられている。フランジ部５３ｚは、一定の外径（例えば５８．４ｍｍ）の円環状に形成されており、基部１１における搭載面１１ａの直径よりも若干小さな一定の外径を有している。フランジ部５３ｚは、基部１１の搭載面１１ａの外周部における実装基板５１ａが搭載されていない領域上に搭載されている。
【００６１】
フランジ部５３ｚには、ランプ軸ＣＬに対して軸対称の２か所の位置に、フランジ部５３ｚを軸方向に沿って貫通するネジ通過孔５３ｍがそれぞれ形成されている。各ネジ通過孔５３ｍは、基部１１に設けられたネジ孔１１ｄにそれぞれ同軸状態で対向している。各ネジ通過孔５３ｍには、光拡散レンズ５３を基部１１に取り付けるネジ５５がそれぞれ挿入されて、基部１１のネジ孔１１ｄにネジ結合している。
【００６２】
このように、嵌合空間５３ａ内に実装基板５１ａが嵌合された状態で、フランジ部５３ｚが基部１１にネジ５５によって取り付けられている。この場合、光拡散レンズ５３の当接面５３ｃが実装基板５１ａの実装面における外周側の各側縁部に全周にわたって当接して、実装基板５１ａを、基部１１の搭載面１１ａに押し付けている。これにより、実装基板５１ａの裏面が基部１１の搭載面１１ａに圧接され、実装基板５１ａは、基部１１の搭載面１１ａに、同軸状態で固定的に保持されている。
【００６３】
実装基板５１ａ上の全てのＬＥＤ光源５１ｂに電力を供給するための配線６４は、回路ケース２０内に収容された点灯回路ユニット６０の点灯回路６２に接続されている。配線６４は、このような状態で、回路ケース２０のケース蓋２２と一体になった小径筒部２３内を通過し、実装基板５１ａの配線通過孔５１ｃおよび基部１１の配線通過孔１１ｃ内を通って、実装基板５１ａに接続されている。
【００６４】
光拡散レンズ５３を覆う光拡散グローブ５４は、ガラス材料等の透光性材料によって構成されており、基部１１に対向する部分に、円形状の開口部が設けられている。光拡散グローブ５４の内周面５４ａは、光拡散レンズ５３から出射された光が拡散状態で外部に照射されるように、光拡散処理が施されている。光拡散処理としては、例えば、シリカ、白色顔料等を内周面５４ａに付着させる表面処理等がある。
【００６５】
光拡散グローブ５４における開口部の周縁部は、基部１１における搭載面１１ａに設けられた溝部１１ｅ内に挿入されて、接着剤５７によって接着されている。これにより、光拡散グローブ５４は基部１１に固定されている。光拡散グローブ５４の内周面５４ａに照射された光は、内周面５４ａによって拡散された状態で光拡散グローブ５４を透過して、光拡散グローブ５４の外部へ照射される。
【００６６】
このような構成の電球形ＬＥＤランプＡでは、照明器具７０のソケット７１に口金３０が装着されて、口金３０に交流電力が供給される。口金３０に供給された交流電力は、回路ケース２０内に収容された点灯回路ユニット６０の点灯回路６２によって所定の電圧に調整されて、発光モジュール５１の各ＬＥＤ光源５１ｂに供給される。これにより、各ＬＥＤ光源５１ｂは発光し、電球形ＬＥＤランプＡは点灯状態になる。
【００６７】
各ＬＥＤ光源５１ｂから照射された光は、光拡散レンズ５３における入射面５３ｄから光拡散レンズ５３の内部に入射する。図４に示すように、各ＬＥＤ光源５１ｂから出射されて入射面５３ｄから光拡散レンズ５３の内部に拡散状態で入射する。
この場合、各ＬＥＤ光源５１ｂから光軸に沿って出射される光軸の周囲の光Ｌ１は、入射面５３ｄから光拡散レンズ５３の内部に入射すると、傾斜状態の反射面５３ｒに向って光拡散レンズ５３の内部を直進する。この光Ｌ１は、傾斜状態の反射面５３ｒに照射されて、反射面５３ｒにより、前方側端面５３ｋに向って反射される。
【００６８】
その後、光Ｌ１は、前方側端面５３ｋにおいて反射されて、光拡散レンズ５３の外周面である出射面５３ｔにおいて屈折されて光拡散レンズ５３の外部に出射される。光拡散レンズ５３から出射された光Ｌ１は、光拡散グローブ５４によって拡散された状態で、光拡散グローブ５４の外部における基部１１の周囲に照射される。
このように、各ＬＥＤ光源５１ｂから出射される光軸の周囲の光Ｌ１は、光拡散レンズ５３によって反射および屈折されて、光拡散グローブ５４から、ヒートシンク１０における基部１１の周囲に照射される。これにより、基部１１の周囲における照度が増加する。
【００６９】
入射面５３ｄにおいて光拡散レンズ５３の内部に拡散された光のうち、光軸の周囲の光Ｌ１以外の光の一部（光Ｌ２）は、ランプ軸ＣＬの周囲に設けられた屈折面５３ｓに向って直進する。この光Ｌ２は、ランプ軸ＣＬの周囲に設けられた屈折面５３ｓに照射され、屈折面５３ｓにて屈折されて、前方空間部５３ｆ内に出射される。この光Ｌ２は、さらに、前方空間部５３ｆの内部を直進して、前端開口部５３ｇを通って光拡散グローブ５４に照射され、光拡散グローブ５４から、光拡散グローブ５４の前方に照射される。
【００７０】
また、入射面５３ｄにおいて光拡散レンズ５３の内部に拡散された光のうち、光Ｌ１およびＬ２以外の光の一部（光Ｌ３）は、光拡散レンズ５３における前端開口部５３ｇの周囲の平坦な前方側端面５３ｋに向って直進する。この光Ｌ３は、前方側端面５３ｋから光拡散レンズ５３の外部に出射され、光拡散グローブ５４に照射される。光拡散グローブ５４に照射された光は、光拡散グローブ５４から、光拡散グローブ５４の前方に出射される。
【００７１】
以上のように、光軸の周囲の光Ｌ１以外の光Ｌ２およびＬ３は、光拡散グローブ５４から前方に向って拡散状態で照射されるために、これらの光２およびＬ３によって、光拡散グローブ５４の前方における照度を確保することができる。また、各ＬＥＤ光源５１ｂから高輝度で発光した光のうち、光軸の周囲の光Ｌ１は、後方側の基部１１の周囲に照射されるために、光拡散グローブ５４から照射される光の配光角が広くなる。
【００７２】
さらに、このような高輝度の各ＬＥＤ光源５１ｂの点灯時には、各ＬＥＤ光源５１ｂにおいて発生した熱が、実装基板５１ａからヒートシンク１０の基部１１に伝わる。この場合、基部１１に伝わった熱は、基部１１およびフィン１２によって効率よく放熱される。これにより、高輝度の各ＬＥＤ光源５１ｂが高温状態になることを抑制することができ、ＬＥＤ光源５１ｂを高寿命化することが可能になる。
【００７３】
さらに、光拡散レンズ５３は、基部１１の搭載面１１ａにおける実装基板５１ａの周囲の領域に直接取り付けられている。このため、各ＬＥＤ光源５１ｂの熱が光拡散レンズ５３に伝わっても、光拡散レンズ５３の熱は基部１１に伝達されて、基部１１および各フィン１２によって効率よく外部に放熱される。従って、光拡散レンズ５３が高温状態になることを抑制することができ、光拡散レンズ５３に、変色、変形等の劣化が生じることを抑制できる。その結果、光拡散レンズ５３を長期にわたって安定的に使用することができる。
【００７４】
また、光拡散レンズ５３は、実装基板５１ａ上に取り付けられずに、基部１１の搭載面１１ａにおける実装基板５１ａの周囲の領域に取り付けられている。従って、実装基板５１ａに、光拡散レンズ５３を取り付けるためのスペースを確保する必要がない。これにより、低コストの小さな実装基板５１ａを使用できる。
しかも、正方形の平板形状になった実装基板５１ａは、マザー基板から歩留りよく製造できるために、実装基板５１ａのコストをさらに削減することができる。これにより、経済性をさらに向上させることができる。
【００７５】
また、実装基板５１ａは、光拡散レンズ５３によって基部１１に押し付けられて固定されているために、実装基板５１ａを基部１１にネジによって取り付ける必要がない。これにより、実装基板５１ａにネジを貫通させるための貫通孔を設けるためのスペースおよび、貫通孔を形成するための加工が不要になり、これらによって、より一層、経済性を向上させることができる。
【００７６】
［変形例］
上記の実施形態では、発光モジュール５１が、正方形の平板形状の実装基板５１ａに、複数のＬＥＤ光源５１ｂを、外周側の各側縁に沿って実装する構成であった。しかし、このような構成に限定されるものではない。例えば、発光モジュール５１の実装基板５１ａを円板形状として、複数のＬＥＤ光源５１ｂを実装基板５１ａに一定の間隔をあけて円環状に配置する構成としてもよい。
【００７７】
この場合には、光拡散レンズ５３は、嵌合空間５３ａおよび光通過空間５３ｂが、それぞれ円筒形状に構成される。また、前方空間部５３ｆも円錐台形状に構成されて、反射面５３ｒおよび屈折面５３ｓのそれぞれが円周面形状に構成される。このような構成とすることにより、上記の実施形態と同様に、光拡散グローブ５４から照射される光の配光角を広げることができる。
【００７８】
なお、発光モジュール５１に設けられた複数のＬＥＤ光源５１ｂのそれぞれは、青色光を発光するＬＥＤチップが樹脂封止体によって封止されて実装基板５１ａに実装されたＣＯＢタイプに限らず、ＳＭＤタイプであってもよい。
また、上記実施形態では、発光部５０の光源としてＬＥＤについて説明したが、半導体レーザー等の半導体発光素子を使用してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
Ａ          電球形ＬＥＤランプ
１０        ヒートシンク
１１        基部
１２        フィン
１３        ケース取付部
１４        軸部空間
２０        回路ケース
２１        ケース本体
２２        ケース蓋
２３        小径筒部
３０        口金
５０        発光部
５１        発光モジュール
５１ａ        実装基板
５１ｂ        ＬＥＤ光源
５３        光拡散レンズ
【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７】
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【図８】
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