(57)【要約】      （修正有）【課題】既存のフィラメントランプ用の部品製造技術を有効利用して、より迅速且つ経済的に製造可能なものとされた新たな小型ＬＥＤランプ技術を提供する。【解決手段】基端に機械的接続端２０を有し、小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端に光源装着筒壁２１が設けられ、先端から基端に縦貫路２２が開口されたヒートシンク筐体２を有し、該光源装着筒壁２１に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３が、該ヒートシンク筐体２に対して高熱伝導状態に搭載され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の電源用ハーネス３５が、機械的接続端２０から延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲に、先端に集光レンズ部５１を有する透光バルブ５が一体化される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体の縦貫路を通じて機械的接続端から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、透光バルブが一体化されてなるものとしたことを特徴とする小型ＬＥＤランプ。
【請求項２】
柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体の縦貫路を通じて機械的接続端から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、透光バルブが一体化され、既存の小型フィラメントランプと置き換え可能とされてなるものとしたことを特徴とする小型ＬＥＤランプ。
【請求項３】
柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体の縦貫路を通じて機械的接続端から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、先端に集光レンズ部を有する透光バルブが一体化されてなるものとしたことを特徴とする小型ＬＥＤランプ。
【請求項４】
円筒形の高熱伝導率素材からなり、該円筒形の軸心上の基端がわに単一の機械的接続端としての口金部を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、該円筒形の軸心上となる先端がわに光源装着筒壁が中心を一致するよう設けられ、該光源装着筒壁から口金部に至る該軸心に沿って縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体内の縦貫路を通じて前記機械的接続端としての口金部の中央から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲を包囲する筒状基端と、該筒状基端の先端を密閉状に覆い、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに対峙する集光レンズ部とが、一体化された透光バルブが、同筒状基端を介して一体化されてなるものとしたことを特徴とする小型ＬＥＤランプ。
【請求項５】
円筒形の高熱伝導率素材からなり、該円筒形の軸心上の基端がわに単一の機械的接続端としての口金部を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、該円筒形の軸心上となる先端がわに光源装着筒壁が中心を一致するよう設けられ、該光源装着筒壁から口金部に至る該軸心に沿って縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央にあって、該ヒートシンク筐体の縦貫路内の軸心上に配された電源用配線基板と、該電源用配線基板の先端に搭載され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップと、該電源用配線基板の基端から延伸された電源用ハーネスとを有するＬＥＤユニットが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体内の縦貫路を通じて前記機械的接続端としての口金部の中央から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲を包囲する筒状基端と、該筒状基端の先端を密閉状に覆い、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに対峙する集光レンズ部とが、一体化された透光バルブが、同筒状基端を介して一体化されてなるものとしたことを特徴とする小型ＬＥＤランプ。
【請求項６】
ＬＥＤユニットのＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、高熱伝導率素材からなる実装基板の表面の中央に実装位置が設定され、該実装基板の表面の実装位置を挟み、互いに電気的に絶縁された適宜開き角度と、適宜距離とを隔てて対峙するよう配されたアノード端子およびカソード端子が、該実装基板の周縁に至るか、または、該実装基板の表面とは反対の裏面に至るかの何れか一方まで延伸され、該実装基板の実装位置に配されたＬＥＤ素子が、該実装基板のアノード端子、およびカソード端子に接続されて実装されたものであって、ＬＥＤユニットは、ヒートシンク筐体の縦貫路内に納まる外郭寸法とされた基板素材の先端に先端接合縁が設けられ、該基板素材の一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられた電源用配線基板を有し、該電源用配線基板の先端接合縁が、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子が実装された表面とは反対の裏面の中央に対して、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子が、該電源用配線基板の一面の電子回路に対応し、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子が、該電源用配線基板の他面の電子回路に対応し、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該電源用配線基板の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該電源用配線基板の他面の電子回路がカソード回路とされた上、該電源用配線基板の一面のアノード回路、および、他面のカソード回路の夫々から電源用ハーネスが延伸されてなる、請求項５記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項７】
ＬＥＤユニットの電源用配線基板が、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、大幅基板部が不要、または、小幅基板部が不要の何れか一方の場合には、線状脆弱部に沿って分離された小幅基板部および大幅基板部の何れか一方が選択的に、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものとされた、請求項５または６何れか一方記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項８】
ＬＥＤユニットの電源用配線基板が、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該小幅基板部の一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該小幅基板部の他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の他面の電子回路がカソード回路とされ、該線状脆弱部に沿って該小幅基板部と該大幅基板部とが分離されることなく、しかも小幅基板部の一面のアノード回路と、大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続されて該大幅基板部の電子回路がアノード回路とされ、該大幅基板部の少なくとも一面のアノード回路の途中に電源用電子部品が実装され、該大幅基板部のアノード回路の電源用電子部品よりも電源がわにアノードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続されると共に、該小幅基板部の他面のカソード回路の電源がわにカソードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続された上、該電源用配線基板が、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものとされた、請求項５または６何れか一方記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項９】
ＬＥＤユニットの電源用配線基板が、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該小幅基板部の一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該小幅基板部の他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の他面の電子回路がカソード回路とされ、該線状脆弱部に沿って該小幅基板部と該大幅基板部とが分離されることなく、しかも該小幅基板部の一面のアノード回路と、該大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続されて該大幅基板部の電子回路がアノード回路とされ、該線状脆弱部に沿って分離されることなく、しかも小幅基板部の一面のアノード回路と、大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続され、該大幅基板部の一面のアノード回路の中途適所、および、該大幅基板部の他面の電子回路の中途適所の中の少なくとも一面のアノード回路の中途適所に電源用電子部品としての制限抵抗が実装されるか、または、該大幅基板部の一面の先端ランドと基端ランドとからなるアノード回路の該先端ランド、および、該大幅基板部の他面の先端ランドと基端ランドとからなる電子回路の該先端ランドがスルーホールで接続され、該大幅基板部の一面のアノード回路の基端ランド、および、該大幅基板部の他面の電子回路の基端ランドがスルーホールで接続され、該大幅基板部の他面の電子回路がアノード回路とされ、該大幅基板部の一面のアノード回路の先端ランドと基端ランドと間に電源用電子部品としての制限抵抗が搭載され、該大幅基板部の他面のアノード回路の先端ランドと基端ランドと間に電源用電子部品としての制限抵抗が搭載され、該大幅基板部の一面および他面のアノード回路の何れかの基端ランドにアノードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続されると共に、該小幅基板部の他面のカソード回路の電源がわにカソードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続された上、該電源用配線基板が、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものとされた、請求項５、６および８の何れか一記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項１０】
レンズバルプの集光レンズ部が、非球面の凸面レンズとされてなる、請求項３ないし９何れか一記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項１１】
透光バルブの筒状基端が、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの周囲に対して、該透光バルブの集光レンズ部の光軸と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子の光軸とが、互いに同一軸心上に配すると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子の発光面ら、透光バルブの集光レンズ部までの同一軸心上の距離が、集光レンズ部の焦点距離に一致するよう三次元的位置関係を調整された配置関係とするよう接着剤固定された上、該透光バルブの筒状基端の外周壁が、ヒートシンク筐体の光源装着筒壁の内壁に対して、該透光バルブの集光レンズ部およびＬＥＤ小型ＳＭＤチップと、ヒートシンク筐体の機械的接続端との位置関係を調整された配置関係となるよう接着剤固定されてなるものとされた、請求項３ないし１０何れか一記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項１２】
ヒートシンク筐体の縦貫路の内壁面と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子の発光面とは反対がわとなる裏面と、電源用配線基板を有するものの場合には電源用配線基板と、該ヒートシンク筐体の縦貫路の内がわに配置された電源用ハーネスの一部との間の空間に、接着剤を兼ねた高熱伝導率の放熱樹脂が充填されてなる、、請求項１ないし１１何れか一記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項１３】
ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、それに搭載されたＬＥＤチップの発光面上に適宜選択された蛍光体層を有するものとされてなる、請求項１ないし１２何れか一記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項１４】
ヒートシンク筐体の機械的接続端が、Ｍ４ｍｍ、ピッチ０．７ｍｍか、Ｍ５ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍか、Ｍ６ｍｍ、ピッチ１．０ｍｍか、Ｍ８ｍｍ、ピッチ１．２５ｍｍかの何れか一の口金部である、請求項１ないし１３何れか一記載の小型ＬＥＤランプ。
【請求項１５】
透光バルブの先端から、ヒートシンク筐体の機械的接続端の基端までの全長寸法が、２０ｍｍないし４０ｍｍに規制され、最大径となるヒートシンク筐体の外径が、６ｍｍないし１４ｍｍに規制されてなる、請求項１ないし１４何れか一記載の小型ＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィラメントランプと互換性を有するＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）ランプ技術に関連するものであり、特に、各種機器類に組み込まれる各種センサ用光源、表示用パイロットランプ、装飾用小型光源等に用いられて来たような従来型の小型フィラメントランプと交換可能な小型ＬＥＤランプを製造、提供する分野は勿論のこと、その輸送、保管、組み立ておよび設置に必要となる設備、器具類を提供、販売する分野から、それら資材や機械装置、部品類に必要となる素材、例えば、木材、石材、各種繊維類、プラスチック、各種金属材料等を提供する分野、それらに組み込まれる電子部品やそれらを集積した制御関連機器の分野、各種計測器の分野、当該設備、器具を動かす動力機械の分野、そのエネルギーとなる電力やエネルギー源である電気、オイルの分野といった一般的に産業機械と総称されている分野、更には、それら設備、器具類を試験、研究したり、それらの展示、販売、輸出入に係わる分野、将又、それらの使用の結果やそれを造るための設備、器具類の運転に伴って発生するゴミ屑の回収、運搬等に係わる分野、それらゴミ屑を効率的に再利用するリサイクル分野などの外、現時点で想定できない新たな分野までと、関連しない技術分野はない程である。                                                                                                          
【背景技術】
【０００２】
（着目点）
一般照明から大型の施設照明向けの光源はＬＥＤ化が進み、フィラメント電球や蛍光灯は省エネの観点からも市場から急激に無くなりつつあるものの、機器組込み用のセンサ光源等光源単体で外径がφ２０以下の小型ランプについては、砲弾型ＬＥＤを用いた表示用途を除き、それらの市場規模からも多くは商品化が進んでいなかった。
【０００３】
（従来の技術）
こうした状況を把握できる幾つかの従来技術を参照すると、例えば、下記に示す特許文献１（１）に提案されているものに代表されるように、ＬＥＤ素子を外装するケーシングが筒状部と先端面部とを有し、先端面部に中央部を凸状、周辺の環状部を凹状とされたレンズが設けられてなるＬＥＤランプや、同特許文献１（２）に見られるような、ソケットに対して脱着可能とされた口金の内部に、電源用回路が設けられた電源用基板の一端が装着されていて、該口金の開口から外がわに延伸された該電源用基板の他端に対し、ＬＥＤ素子の実装基板がＴ字形状に結合され、該口金の開口には、該電源用基板の他端がわ、および同電源用基板の他端に結合されたＬＥＤ素子と、その実装基板とを包囲するガラス製またはプラスチック製の球体が外装されてなるＬＥＤ照明器具、さらに、同特許文献１（３）に示されているような、口金類と、光源用ＬＥＤと、放熱体と、ＬＥＤ用電源回路や電子部品が搭載された回路基板とを備えたＬＥＤ照明具において、回路基板が筒状の放熱体の内側に収容され、口金が前記放熱体に装備され、ＬＥＤが前記放熱体に搭載され、前記放熱体は高熱伝導率の炭素繊維を含む樹脂製であり、その放熱体の外周が熱伝導性のある絶縁塗料で被覆されたハロゲンランプ型ＬＥＤ照明具、そして、同特許文献１（４）に見られるような、照明源としての白熱ランプと、前記白熱ランプに給電するために特別に設計された電源とで構成された医用診断機器に用いられるアダプタであって、少なくとも１つのＬＥＤを照明源、前記少なくとも１つのＬＥＤと前記電源との間の極性を整合するための手段とを含む医療用アダプタ、および、該医療用アダプタが組み込まれた医療用診断器具などが散見される。
【０００４】
しかし、特許文献１（１）ないし許文献１（３）などに示されているようなフィラメントランプと互換性を有するＬＥＤランプ技術は、一般照明から大型の施設照明向けの光源に有効なものとなっているが、各種機器類に組み込まれる各種センサ用光源、表示用パイロットランプ、装飾用小型光源、および、特許文献１（４）に見られるような医療用アダプタ、および、該医療用アダプタが組み込まれた医療用診断器具などに組み込まれるような、外径がφ２０以下の小型ランプに利用する場合には、小型のＬＥＤが搭載された実装基板を専用に開発しなければならない外、小型ランプ用の口金およびケーシングも新たに開発し、ケーシングに対して小型ＬＥＤを組み込む技術など、様々な課題を克服しなければならないため、それら各部品の設計や製造技術の開発に多大な労力と投資とを要することになってしまい経済的負担が大きいという欠点があった。                                                                            
【特許文献１】（１）特開２０１０−１９９０５６号公報    （２）特許第５６５３７２８号明細書    （３）特許第５６６６３１８号明細書    （４）米国特許第７２７６０２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（問題意識）
上述したとおり、従前までに提案のある各種フィラメントランプと互換性を有するＬＥＤランプ技術は、何れも外径がφ２０以下の特殊用途用とも云える小型ＬＥＤランプに応用しようとすると、その市場規模に対して、専用部品の開発、および、製造技術の開発に多大な労力と投資とを要するものとなってしまい、これまでなかなか低廉化された小型ＬＥＤランプの商品化が成されず、小型フィラメント電球に代わって広く普及するという段階に至らなかったという事情に鑑み、このような現状を打開できるＬＥＤランプの新たな小型化技術の開発の可能性を痛感するに至ったものである。
【０００６】
（発明の目的）
そこで、この発明は、既存のフィラメントランプ用の部品製造技術を有効利用して、より迅速且つ経済的に製造可能なものとされた新たな小型ＬＥＤランプ技術の開発はできないものかとの判断から、逸速くその開発、研究に着手し、長期に渡る試行錯誤と幾多の試作、実験とを繰り返してきた結果、今回、遂に新規な構造の小型ＬＥＤランプを実現化することに成功したものであり、以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構成を詳述することとする。                                                                                            
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の構成）
図面に示すこの発明を代表する実施例からも明確に理解されるように、この発明の小型ＬＥＤランプは、基本的に次のような構成から成り立っている。
即ち、柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）チップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体の縦貫路を通じて機械的接続端から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に透光バルブが一体化されてなるものとした構成を要旨とする小型ＬＥＤランプである。
【０００８】
この基本的な構成からなる小型ＬＥＤランプは、その表現を変えて示すならば、柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体の縦貫路を通じて機械的接続端から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に透光バルブが一体化され、既存の小型フィラメントランプと置き換え可能とされてなるものとした構成からなる小型ＬＥＤランプとなる。
【０００９】
さらに、別の表現で示すと、柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体の縦貫路を通じて機械的接続端から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、先端に集光レンズ部を有する透光バルブが一体化されてなるものとした構成からなる小型ＬＥＤランプとなる。
【００１０】
より具体的には、円筒形の高熱伝導率素材からなり、該円筒形の軸心上の基端がわに単一の機械的接続端としての口金部を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、該円筒形の軸心上となる先端がわに光源装着筒壁が中心を一致するよう設けられ、該光源装着筒壁から口金部に至る該軸心に沿って縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央に配され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに接続された電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体内の縦貫路を通じて前記機械的接続端としての口金部の中央から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲を包囲する筒状基端と、該筒状基端の先端を密閉状に覆い、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに対峙する集光レンズ部とが、一体化された透光バルブが、同筒状基端を介して一体化されてなるものとした構成からなる小型ＬＥＤランプとなる。
【００１１】
これを換言すると、円筒形の高熱伝導率素材からなり、該円筒形の軸心上の基端がわに単一の機械的接続端としての口金部を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、該円筒形の軸心上となる先端がわに光源装着筒壁が中心を一致するよう設けられ、該光源装着筒壁から口金部に至る該軸心に沿って縦貫路が開口されたヒートシンク筐体を有し、該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁の中央にあって、該ヒートシンク筐体の縦貫路内の軸心上に配された電源用配線基板と、該電源用配線基板の先端に搭載され、ＬＥＤ素子が外向とされたＬＥＤ小型ＳＭＤチップと、該電源用配線基板の基端から延伸された電源用ハーネスとを有するＬＥＤユニットが、該ヒートシンク筐体に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該電源用ハーネスが、該ヒートシンク筐体内の縦貫路を通じて前記機械的接続端としての口金部の中央から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲に相当する該ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲を包囲する筒状基端と、該筒状基端の先端を密閉状に覆い、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに対峙する集光レンズ部とが、一体化された透光バルブが、同筒状基端を介して一体化されてなるものとした構成からなる小型ＬＥＤランプとなる。                                                                                                              
【発明の効果】
【００１２】
以上のとおり、この発明の小型ＬＥＤランプによれば、従前までのものとは違い、上記したとおりの固有の特徴ある構成から、既存のフィラメントランプ用の主要な構成部品の各要部の加工技術を有効利用して、より迅速且つ経済的に、最大外径２０ｍｍ以下の小型ＬＥＤランプを製造可能とすることができるから、開発に要する時間と経費とを大幅削減することが可能となり、最新のＬＥＤ光源技術の投入と相俟ってハロゲンランプにも劣らない高輝度を達成可能とすると共に、使用電力量および発光中の発熱量を大幅に低減することができ、従来型のフィラメントランプよりも格段に長い耐久寿命を達成可能とし、フィラメントランプ専用として開発、製造された既存の各種機器類の各種センサ用光源、表示用パイロットランプ、装飾用小型光源等に用いられて来た従来型のフィラメントランプと簡便に置き換えできるものとしてあるから、これまで進まなかった小型フィラメントランプの小型ＬＥＤランプへの置き換え需要を促進することができるものになるという秀でた特徴が得られるものである。
【００１３】
加えて、ヒートシンク筐体の先端の光源装着筒壁、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップそれ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲を包囲する筒状基端と、該筒状基端の先端を密閉状に覆い、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに対峙する集光レンズ部とが、一体化された透光バルブが、同筒状基端を介して一体化されてなる小型ＬＥＤランプによると、従来型のフィラメントランプの製造技術を応用することによって経済的に製造された小型ＬＥＤランプ専用形状の筒状基端と集光レンズ部とを有する透光バルブ、および、従来型のフィラメントランプの製造技術の応用によって既存の規格の機械的接続端を有するものとして経済的に製造されたヒートシンク筐体の内部に、大量生産によって低廉化されたＬＥＤ小型ＳＭＤチップが組み込まれてなるものとされたから、従来型のフィラメントランプと同様の交換作業により、利用者に新たな負担をかけることなく、簡便に従来型のフィラメントランプと交換可能なものとなり、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの搭載によって多少の価格上昇となっても、耐久寿命の延命化により、充分な経済性を達成することができるものとなるという優れた効果を発揮するものとなる。
【００１４】
そして、ヒートシンク筐体の縦貫路内の軸心上に配された電源用配線基板、該電源用配線基板の先端に搭載されたＬＥＤ小型ＳＭＤチップ、および、該電源用配線基板の基端から延伸された電源用ハーネスを有するＬＥＤユニットが設けられたものは、該電源用配線基板を介して、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが発光中に発する熱を、ヒートシンク筐体へ効率的に伝導可能なものとなる上、該電源用配線基板の両面と縦貫路の内壁面との間に、電源用ハーネスの配線空間や、電源用電子部品などの電子部品類の実装空間を確保することが可能となり、しかもその空間は、該電源用配線基板の両面がわとも同等に確保可能なものになって、多種、多様な機種の開発の可能性を高めることができるという利点が得られる。
【００１５】
また、ＬＥＤユニットを有し、該ＬＥＤユニットが、基板素材の一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられた電源用配線基板の先端にＬＥＤ小型ＳＭＤチップが側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該一面の電子回路とを電気的および機械的に接続され、該電源用配線基板の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該他面の電子回路とを電気的および機械的に接続され、該電源用配線基板の他面の電子回路がカソード回路とされた上、該電源用配線基板の一面のアノード回路、および、他面のカソード回路から、夫々電源用ハーネスが延伸されてなるものは、ヒートシンク筐体の縦貫路内の該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップから電源用ハーネスに至る範囲が、該ヒートシンク筐体の縦貫路内の軸心上に配された電源用配線基板によってアノード回路とカソード回路とに電気的および空間的に二等分されるから、短絡を効果的に防止することができると共に、配線および電子部品の実装効率を高め、組み立て作業性をより良くすることができるという効果を奏する。
【００１６】
ＬＥＤユニットの電源用配線基板が、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化されたものであって、大幅基板部が不要、または、小幅基板部が不要の何れか一方の場合に、線状脆弱部に沿って分離された小幅基板部および大幅基板部の中の何れか一方のみが選択的に、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものとされたものは、ヒートシンク筐体の縦貫路の寸法の違いに応じて、寸法の異なる複数種類の電源用配線基板を個々に設計、製造する負担を大幅に軽減し、線状脆弱部に沿って分離することなく、小幅基板部および大幅基板部が一体のまま、ヒートシンク筐体に組み込まれたものとすることができる外、線状脆弱部に沿って分離された小幅基板部および大幅基板部の中の何れか一方のみが、ヒートシンク筐体に組み込まれたものとすることができ、大幅基板部のみを使用する場合には、後述する実施例には記載していないが、小幅基板部を使用する場合と同様に、大幅基板部の先端縁に対して、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、側面視Ｔ字形となるよう電気的および機械的に接続されたものとすることができ、線状脆弱部に沿って分離された小幅基板部および大幅基板部は、何れも無駄になることなく、サイズの異なる夫々のヒートシンク筐体に組み込まれたものとすることができるという優れた経済性を達成できる。
【００１７】
さらに、ＬＥＤユニットの電源用配線基板が、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該小幅基板部の一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該小幅基板部の他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の他面の電子回路がカソード回路とされ、該線状脆弱部に沿って該小幅基板部と該大幅基板部とが分離されることなく、しかも小幅基板部の一面のアノード回路と、大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続されて該大幅基板部の電子回路がアノード回路とされ、該大幅基板部の少なくとも一面のアノード回路の途中に電源用電子部品が実装され、該大幅基板部のアノード回路の電源用電子部品よりも電源がわにアノードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続されると共に、該小幅基板部の他面のカソード回路の電源がわにカソードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続された上、該電源用配線基板が、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものは、電源用電子部品が搭載可能となり、しかもヒートシンク筐体と電源用配線基板との熱伝達面積をより大きくし、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが発する熱を一段と効率よく放熱できるから、より高性能の小型ＬＥＤランプを提供可能となる。
【００１８】
そして、ＬＥＤユニットの電源用配線基板が、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該小幅基板部の一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該小幅基板部の他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の他面の電子回路がカソード回路とされ、該線状脆弱部に沿って該小幅基板部と該大幅基板部とが分離されることなく、しかも該小幅基板部の一面のアノード回路と、該大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続されて該大幅基板部の電子回路がアノード回路とされ、該線状脆弱部に沿って分離されることなく、しかも小幅基板部の一面のアノード回路と、大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続され、該大幅基板部の一面のアノード回路の中途適所、および、該大幅基板部の他面の電子回路の中途適所の中の少なくとも一面のアノード回路の中途適所に電源用電子部品としての制限抵抗が実装されるか、または、該大幅基板部の一面の先端ランドと基端ランドとからなるアノード回路の該先端ランド、および、該大幅基板部の他面の先端ランドと基端ランドとからなる電子回路の該先端ランドがスルーホールで接続され、該大幅基板部の一面のアノード回路の基端ランド、および、該大幅基板部の他面の電子回路の基端ランドがスルーホールで接続され、該大幅基板部の他面の電子回路がアノード回路とされ、該大幅基板部の一面のアノード回路の先端ランドと基端ランドと間に電源用電子部品としての制限抵抗が搭載され、該大幅基板部の他面のアノード回路の先端ランドと基端ランドと間に電源用電子部品としての制限抵抗が搭載され、該大幅基板部の一面および他面のアノード回路の何れかの基端ランドにアノードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続されると共に、該小幅基板部の他面のカソード回路の電源がわにカソードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続された上、該電源用配線基板が、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものは、該制限抵抗によって定電圧点灯できるものとなる上、万が一ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが短絡した場合にも、小型ＬＥＤランプの装着対象物である、計器その他の装置類などに電圧上昇による悪影響を及ぼす虞を低減し、より安全性に優れたものとなり、しかも該大幅基板部の一面および他面の双方に制限抵抗が配置されるから、制限抵抗の発熱を大幅に抑制可能とし、より効率的に部品配置することが可能となり、より高出力、高性能な小型ＬＥＤランプの小型化に有利なものとなる。
【００１９】
レンズバルプの集光レンズ部が、非球面の凸面レンズとされてなるものは、ＬＥＤ光源を大型化せずに照明効率を高め、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの光束をより効率的に照射可能とし、一段と優れた照明性能をより経済的に実現化できるものになる。
そして、透光バルブの筒状基端が、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの周囲に対して、該透光バルブの集光レンズ部の光軸と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子の光軸とが、互いに同一軸心上に配すると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子の発光面から、透光バルブの集光レンズ部までの同一軸心上の距離が、集光レンズ部の焦点距離に一致するよう三次元的位置関係を調整された配置関係とするよう接着剤固定された上、該透光バルブの筒状基端の外周壁が、ヒートシンク筐体の光源装着筒壁の内壁に対して、該透光バルブの集光レンズ部およびＬＥＤ小型ＳＭＤチップと、ヒートシンク筐体の機械的接続端との位置関係を調整された配置関係となるよう接着剤固定されてなるものとされたものは、高精度のネジ加工や嵌合構造などを要さずとも、そうした高精度の機械加工部品が組み合わせられたものと同等以上の高精度の製造を実現化することができるから、より低廉且つ効率的に大量生産可能なものとなる。
【００２０】
ヒートシンク筐体の縦貫路の内壁面と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子の発光面とは反対がわとなる裏面と、電源用配線基板を有するものの場合には電源用配線基板と、該ヒートシンク筐体の縦貫路の内がわに配置された電源用ハーネスの一部との間の空間に、接着剤を兼ねた高熱伝導率の放熱樹脂が充填されてなる小型ＬＥＤランプによれば、該放熱樹脂が、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップおよび電源用配線基板が発する熱を、ヒートシンク筐体に対し、より効率的に熱伝達できるものとなり、冷却性能を格段に高め、一段と高出力化および長寿命化を達成可能なものとすることができる。
【００２１】
さらに、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが、それに搭載されたＬＥＤチップの発光面上に適宜選択された蛍光体層を有するものとされてなるものによれば、色や光量などが重要視される医療用診断機器などに組み込まれる小型ＬＥＤランプの色調の調節を可能とし、従来型のフィラメントランプと交換しても違和感なく、従来型のフィラメントランプと同様に利用可能になるという、小型ＬＥＤランプの用途にとって非常に重要な効果を、それ以外の技術を用いた場合に比較して、格段に廉価にて達成可能とすることができる。
【００２２】
ヒートシンク筐体の機械的接続端が、Ｍ４ｍｍ、ピッチ０．７ｍｍか、Ｍ５ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍか、Ｍ６ｍｍ、ピッチ１．０ｍｍか、Ｍ８ｍｍ、ピッチ１．２５ｍｍかの何れか一の口金部である小型ＬＥＤランプは、同一寸法の口金部を有する従来型のフィラメントランプとの互換性を有するものとなり、前記各構造との相乗作用によってより高い効果を奏するものとなる。
【００２３】
また、透光バルブの先端から、ヒートシンク筐体の機械的接続端の基端までの全長寸法が、２０ｍｍないし４０ｍｍに規制され、最大径となるヒートシンク筐体の外径が、６ｍｍないし１４ｍｍに規制されてなる小型ＬＥＤランプは、従来型のフィラメントランプとの互換性を有するものとすることが可能となり、前記各構造との相乗作用によってより高い効果を奏するものとなる。                                                                                          
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
上記したとおりの構成からなるこの発明の実施に際し、その最良もしくは望ましい形態について説明を加えることにする。
ＬＥＤユニットは、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップをヒートシンク筐体に組み込を可能とし、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに外部からの電力を供給可能とする機能を分担し、基本的に、ヒートシンク筐体の縦貫路内の軸心上に配された電源用配線基板と、該電源用配線基板の先端に側面視Ｔ字形となるよう搭載されたＬＥＤ小型ＳＭＤチップと、該電源用配線基板の基端から延伸された電源用ハーネスとを有するものとすべきであり、後述する実施例にも示すように、ヒートシンク筐体の縦貫路内に納まる外郭寸法とされた基板素材の先端に先端接合縁が設けられ、該基板素材の一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられた電源用配線基板を有し、該電源用配線基板の先端接合縁が、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子が実装された表面とは反対の裏面の中央に対して、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子が、該電源用配線基板の一面の電子回路に対応し、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子が、該電源用配線基板の他面の電子回路に対応し、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該電源用配線基板の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該電源用配線基板の他面の電子回路がカソード回路とされた上、該電源用配線基板の一面のアノード回路、および、他面のカソード回路の夫々から電源用ハーネスが延伸されてなるものとすべきである。
【００２５】
ＬＥＤ小型ＳＭＤチップは、従来型の小型フィラメントランプの光源に置き換わり、光を照射可能とする機能を担い、砲弾型のＬＥＤチップ、または、砲弾型のＬＥＤチップが実装された基板の何れかと置き換えることが可能であるが、小型化、軽量化および大光量化を達成可能なＳＭＤタイプのＬＥＤとするのが望ましく、より具体的に示すと、高熱伝導率素材からなる実装基板の表面の中央に実装位置が設定され、該実装基板の表面の実装位置を挟み、互いに電気的に絶縁された適宜開き角度と、適宜距離とを隔てて対峙するよう配されたアノード端子およびカソード端子が、該実装基板の周縁に至るか、または、該実装基板の表面とは反対の裏面に至るかの何れか一方まで延伸され、該実装基板の実装位置に配されたＬＥＤ素子が、該実装基板のアノード端子、およびカソード端子に接続されて実装されたものとするのが良く、後述する実施例にも示しているように、該実装基板の表面の実装位置を挟み、互いに電気的に絶縁された適宜開き角度と、適宜距離とを隔てて対峙するよう配されたアノード端子およびカソード端子が、該実装基板の表面とは反対の裏面に至るよう設けられた、既存のＬＥＤ素子が実装位置に搭載されたＳＭＤチップとすることができる。
【００２６】
ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板は、ＬＥＤ素子を配線容易に搭載可能とする機能を担い、高熱伝導率素材製のものとしなければならず、より具体的に示すと、セラミック基板、ガラス基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、テフロン（登録商標）基板、またはその他の素材製の基板の何れかとすることが可能であり、また、小型ＬＥＤ光源が、それに搭載されたＬＥＤ素子の発光面上に適宜選択された蛍光体層を有してなるものとするのが良い。
【００２７】
ヒートシンク筐体は、小型フィラメントランプの機械的接続端から透光バルブに至る間の外郭形状を、ガラスバルブに外装された小型フィラメントランプにおける相当部分の外郭形状を再現すると共に、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが発する熱を外部に伝達、放熱可能とする機能を担い、柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路が開口されたものとすべきであり、後述する実施例にも示しているとおり、円筒形の高熱伝導率素材からなり、該円筒形の軸心上の基端がわに単一の機械的接続端としての口金部を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、該円筒形の軸心上となる先端がわに光源装着筒壁が中心を一致するよう設けられ、該光源装着筒壁から口金部に至る該軸心に沿って縦貫路が開口されたものとするのが望ましい。
【００２８】
ヒートシンク筐体を、より具体的なものとして示すと、その機械的接続端が、Ｍ４ｍｍ、ピッチ０．７ｍｍか、Ｍ５ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍか、Ｍ６ｍｍ、ピッチ１．０ｍｍか、Ｍ８ｍｍ、ピッチ１．２５ｍｍかの何れか一の口金部であるものであると云うことができ、銅合金、アルミニウム合金、鋼、ステンレス鋼、チタン合金、マグネシウム合金、その他の金属の何れかからなるものとすることができる外、それらの金属にニッケルメッキやクロームメッキが施されたもの、一部または全部にセラミック、合成樹脂、各種繊維強化樹脂などの何れかの素材が用いられたものなどとすることが可能であり、後述する実施例に示すように、開削黄銅棒が切削加工された上、ニッケルメッキされてなるものとすることが可能である。
【００２９】
ヒートシンク筐体の光源装着筒壁は、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲、および、透光バルブの筒状基端の少なくとも何れか一方の、ヒートシンク筐体の軸心の方向（照射方向）の進退調節、ヒートシンク筐体の軸心の方向（照射方向）に直交する仮想平面上の位置調節、および、ヒートシンク筐体の軸心の方向（照射方向）に対する傾き調節などを可能とすると共に、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲、および、透光バルブの筒状基端の少なくとも何れか一方を、該光源装着筒壁に対して、調節された姿勢に固着可能とする機能を担い、より具体的に示すと、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲、および、透光バルブの筒状基端の少なくとも何れか一方が、該ヒートシンク筐体の円筒形の軸心の方向に進退調節を可能とし、該軸心に対して直交する仮想平面上の該軸心の周囲３６０°方向への位置調節を可能とし、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの該軸心に対する傾きの調節を可能とし、さらに、透光バルブの筒状基端の該軸心に対する傾きの調節を可能とする寸法的余裕を確保された内径寸法に設定されたものとしなければならず、さらにまた、縦貫路と同じ内径、縦貫路よりも小さな内径、または、縦貫路よりも大きな内径の何れか一に設定されたものとすることが可能である。
【００３０】
ヒートシンク筐体の機械的接続端は、小型フィラメントランプが組み込まれた対象機器類における、小型フィラメントランプの機械的接続端と同じ外郭形状および外郭寸法のものとしなければならず、例えば、後述する実施例にも示しているように、小型フィラメントランプの口金部と同じ外郭形状および外郭寸法とされたものとすることができる。
また、ヒートシンク筐体の縦貫路は、該ヒートシンク筐体の先端がわの光源装着筒壁と、該ヒートシンク筐体の基端がわの機械的接続端とを縦貫して繋ぎ、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの電源用ハーネスを機械的接続端から外部に露出するよう延伸可能とする機能を担い、より具体的なものとして示すならば、後述する実施例にも示しているが、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板のＬＥＤ素子が実装された表面とは反対の裏面の中央に対して先端が側面視Ｔ字形となるよう配された電源用配線基板を、ヒートシンク筐体内に内装可能とする機能を担うものとすることが可能である。
【００３１】
透光バルブは、ヒートシンク筐体の先端がわの光源装着筒壁に対して設けられたＬＥＤ小型ＳＭＤチップを、高い透光性を有し且つ密閉状に包囲可能とする機能を担い、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外がわを透光可能に覆うものとしなければならず、先端がＵ字断面形となる試験管の底部のような略均等肉厚の球面状のものとすることができる外、先端に集光レンズ部を有するものとすることが可能であり、後述する実施例にも示すように、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの外周囲を包囲する筒状基端と、該筒状基端の先端を密閉状に覆い、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに対峙する集光レンズ部とが、一体化されてなるものとすることができ、その一部が、透明、半透明、有色、無色、光沢ガラス状、および、磨りガラス状の少なくとも何れか一のガラス製のものとすることが出来る外、全体が透明または半透明の何れか一方、全体が有色または無色の何れか一方、および、全体が光沢ガラス状または磨りガラス状の何れか一方のガラス製のものとすることが可能であり、さらにまた、一部または全部が合成樹脂製のものとすることが可能である。
【００３２】
透光バルブの集光レンズ部は、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが発する光を、ヒートシンク筐体の先端方向の外側の適宜方向に向けて集光可能とする機能を分担するものであり、より具体的に示すならば、後述する実施例にも示すとおり、凸レンズ、セグメントレンズ、フレネルレンズ、非球面レンズ、などとすることが出来る外、同心円状、等高線上、等圧線状などのように中心から遠心方向に向けて次第に屈折が異なる透光素材からなり、レンズ部分の厚みが略同じであっても、集光機能を発揮可能な光学部品や、集光機能を発揮可能なプリズムなどに置き換えられたものとすることが可能である。
【００３３】
電源用配線基板は、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップに対して電源用ハーネスを、短絡を阻止しつつ充分な強度をもって接続可能とする機能を分担し、高熱伝導率素材製のものとしなければならず、より具体的に示すと、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、大幅基板部が不要、または、小幅基板部が不要の何れか一方の場合には、線状脆弱部に沿って分離された小幅基板部および大幅基板部の何れか一方が選択的に、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものとされたものとするのが望ましい。
【００３４】
また、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該小幅基板部の一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該小幅基板部の他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の他面の電子回路がカソード回路とされ、該線状脆弱部に沿って該小幅基板部と該大幅基板部とが分離されることなく、しかも小幅基板部の一面のアノード回路と、大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続されて該大幅基板部の電子回路がアノード回路とされ、該大幅基板部の少なくとも一面のアノード回路の途中に電源用電子部品が実装され、該大幅基板部のアノード回路の電源用電子部品よりも電源がわにアノードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続されると共に、該小幅基板部の他面のカソード回路の電源がわにカソードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続された上、該電源用配線基板が、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものとすることができる。
【００３５】
さらに具体的に示すと電源用配線基板は、セラミック基板、ガラス基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板、ガラスコンポジット基板、テフロン（登録商標）基板、またはその他の素材製の基板の何れかとすることが可能であり、後述する実施例にも示しているように、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路が設けられ、該小幅基板部よりも幅広く設定された大幅基板部とが、分断容易な線状脆弱部を介して機械的に一体化され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの実装基板および電源用配線基板が側面視Ｔ字形となるよう配されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのアノード端子と該小幅基板部の一面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の一面の電子回路がアノード回路となり、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのカソード端子と該小幅基板部の他面の電子回路とが電気的および機械的に接続されて、該小幅基板部の他面の電子回路がカソード回路とされ、該線状脆弱部に沿って該小幅基板部と該大幅基板部とが分離されることなく、しかも該小幅基板部の一面のアノード回路と、該大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続されて該大幅基板部の電子回路がアノード回路とされ、該線状脆弱部に沿って分離されることなく、しかも小幅基板部の一面のアノード回路と、大幅基板部の一面の電子回路とが該線状脆弱部を超えて電気的に接続され、該大幅基板部の一面のアノード回路の中途適所、および、該大幅基板部の他面の電子回路の中途適所の中の少なくとも一面のアノード回路の中途適所に電源用電子部品としての制限抵抗が実装されるか、または、該大幅基板部の一面の先端ランドと基端ランドとからなるアノード回路の該先端ランド、および、該大幅基板部の他面の先端ランドと基端ランドとからなる電子回路の該先端ランドがスルーホールで接続され、該大幅基板部の一面のアノード回路の基端ランド、および、該大幅基板部の他面の電子回路の基端ランドがスルーホールで接続され、該大幅基板部の他面の電子回路がアノード回路とされ、該大幅基板部の一面のアノード回路の先端ランドと基端ランドと間に電源用電子部品としての制限抵抗が搭載され、該大幅基板部の他面のアノード回路の先端ランドと基端ランドと間に電源用電子部品としての制限抵抗が搭載され、該大幅基板部の一面および他面のアノード回路の何れかの基端ランドにアノードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続されると共に、該小幅基板部の他面のカソード回路の電源がわにカソードがわの電源用ハーネスが電気的および機械的に接続された上、該電源用配線基板が、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に、ヒートシンク筐体の軸心上に配するよう収容搭載されてなるものとすることが可能である。
【００３６】
電源用配線基板の線状脆弱部は、小幅基板部の基部と大幅基板部とを分断容易に一枚の基板に一体化する機能を分担し、剪断用工具類を用いて基板および回路に不要な損傷を与えることなく、小幅基板部の基部と大幅基板部とを容易に分断可能とされたもの、または、特別な工具類などを使用せずに、基板および回路に不要な損傷を与えることなく、小幅基板部の基部と大幅基板部とを容易に分断可能とされたものの何れか一方のものとしなければならず、電源用配線基板の表裏面に貫通するミシン孔線、電源用配線基板の表裏面の少なくとも何れか一方に設けられたミシン溝線、または、Ｖ字断面形やＵ字断面形の線状溝などとすることができる外、小幅基板部の基部と大幅基板部とを連結し、それら小幅基板部および大幅基板部よりも強度の低い素材製の連結用部に置き換えることが可能であり、また、小幅基板部の基部と大幅基板部とを機械的に嵌合可能であって、機械的に着脱可能な嵌着機構に置き換えることが可能である。
【００３７】
また、この発明の小型ＬＥＤランプは、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部の、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップや電源用配線基板などとの間にできる空隙に、接着剤を兼ねた高熱伝導率の放熱樹脂が充填されてなるものとすることができ、より具体的に示すならば、後述する実施例にも示すとおり、ヒートシンク筐体の縦貫路の内壁面と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップのＬＥＤ素子の発光面とは反対がわとなる裏面と、電源用配線基板を有するものの場合には電源用配線基板と、該ヒートシンク筐体の縦貫路の内がわに配置された電源用ハーネスの一部との間の空間に、接着剤を兼ねた高熱伝導率の放熱樹脂が充填されてなるものとすることが可能であり、該放熱樹脂は、フィラーを混ぜたウレタン系やシリコーン系の高伝熱性を有する接着剤とすることができ、さらに、該放熱樹脂は、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップや電源用配線基板などの内蔵部品類を、ヒートシンク筐体の縦貫路の内部に強固に一体化する硬質なものとすることができる外、充分な弾性を有し、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップや電源用配線基板などの内蔵部品類を、ヒートシンク筐体や透光バルブなどに加わる外力から緩衝し保護可能なものとすることが可能である。
以下では、図面に示すこの発明を代表する実施例と共に、その構造について詳述することとする。                                                                                                          
【図面の簡単な説明】
【００３８】
図面は、この発明の小型ＬＥＤランプの技術的思想を具現化した代表的な幾つかの実施例を示すものである。
【図１】小型ＬＥＤランプを示す三面図である。
【図２】ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの位置決め工程を示す三面図である。
【図３】ＬＥＤユニットの組み立て工程を示す三面図である。
【図４】透光バルブの位置決め組み込み工程を示す三面図である。
【図５】小型ＬＥＤランプの位置決め組み立て工程を示す三面図である。
【図６】大幅基板部から分離された小幅基板部を示す正面図である。
【図７】電源用配線基板を示す三面図である。
【図８】ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの位置決め工程を示す正面図および側面図である。
【図９】ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの位置決め工程を示す平面図である。
【図１０】ＬＥＤ小型ＳＭＤチップが組み込まれた電源用配線基板を示す正面図および側面図である。
【図１１】カソードがわの電源用ハーネスが配線された電源用配線基板を示す正面図である。
【図１２】アノードがわの電源用ハーネスが配線された電源用配線基板を示す背面図である。
【図１３】電源用ハーネスが配線された電源用配線基板を示す背面図および側面図である。
【図１４】透光バルブの位置決め組み込み工程を示す三面図である。
【図１５】補強チューブの装着工程を示す背面図である。
【図１６】ヒートシンク筐体にＬＥＤユニットを組み込む工程を示す背面図である。
【図１７】ＬＥＤ小型ＳＭＤチップの位置決め結合工程を示す三面図である。
【図１８】小型ＬＥＤランプの一例を示す正面図である。
【図１９】小型ＬＥＤランプの他の例を示す正面図である。
【図２０】小型ＬＥＤランプの他の例を示す正面図である。
【図２１】小型ＬＥＤランプの他の例を示す正面図である。
【図２２】小型ＬＥＤランプの他の例を示す正面図である。
【図２３】小型ＬＥＤランプの他の例を示す正面図である。
【実施例１】
【００３９】
図１ないし図７に示す事例は、柱状の高熱伝導率素材からなり、基端がわに単一の機械的接続端２０を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、先端がわに光源装着筒壁２１が設けられ、内部に先端から基端に至る縦貫路２２が開口されたヒートシンク筐体２を有し、該ヒートシンク筐体２の先端の光源装着筒壁２１の中央に配されたＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３が、該ヒートシンク筐体２に対して高熱伝導状態に搭載されると共に、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３に接続された電源用ハーネス３５，３５が、該縦貫路２２を通じて機械的接続端２０から外がわへ露出するよう延出され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲に相当する該光源装着筒壁２１、および、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３それ自体の外周囲の中の少なくとも何れか一方に、透光バルブ５が一体化されてなるものとした、この発明の小型ＬＥＤランプにおける代表的な一実施例を示すものである。
以下では、この発明の小型ＬＥＤランプ１の製造工程の一例に従い順次、小型ＬＥＤランプ１の構造を示して行くこととする。
【００４０】
それら各図からも明確に把握できるとおり、この発明の小型ＬＥＤランプ１は、基本的に、ヒートシンク筐体２に対して、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３と電源用ハーネス３５とを有するＬＥＤユニットＵ、および、透光バルブ５が、該ヒートシンク筐体２、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３および透光バルブ５の相互の配置関係を調節された状態に固着、一体化されたものであり、該ヒートシンク筐体２は、柱状の高熱伝導率素材である快削黄銅棒が切削加工され、ニッケルメッキされた円筒形の軸心Ｃ上の基端がわに単一の機械的接続端としてのＭ４ｍｍ、ピッチ０．７ｍｍか、Ｍ５ｍｍ、ピッチ０．８ｍｍか、Ｍ６ｍｍ、ピッチ１．０ｍｍか、Ｍ８ｍｍ、ピッチ１．２５ｍｍかの何れか一の口金部２０を有し、最大外径２０ｍｍ以下の交換対象となる小型フィラメントランプの装着用空間の空間形状および空間寸法内に納まる外郭形状および外郭寸法に設定され、該円筒形の軸心Ｃ上となる先端がわに光源装着筒壁２１が、同光源装着筒壁２１の中心を一致するよう設けられ、該光源装着筒壁２１から口金部２０に至る該軸心Ｃに沿って縦貫路２２が開口されたものとなっている。
【００４１】
図２に示すように、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３は、高熱伝導率素材である例えばセラミック製の実装基板３０の表面の中央に実装位置３１が設定され、該実装基板３０の表面の実装位置３１を挟み、互いに電気的に絶縁された適宜開き角度（例えば９０°ないし１８０°）と、適宜距離とを隔てて対峙するよう配されたアノード端子３２およびカソード端子３３が、該実装基板３０の互いに反対がわとなる周縁を回り込み、該実装基板３０の表面とは反対の裏面に至り、互いに適宜間隔を隔て絶縁を保持するよう対峙する位置まで延伸されており、該実装基板３０の表面の実装位置３１にＬＥＤ素子３４が配され、該ＬＥＤ素子３４の発光面上には、当該小型ＬＥＤランプ１の使用目的に適する発光色や色合いなどの各種条件に応じて適宜選択された蛍光体層３７が設けられており、該実装基板３０のアノード端子３２およびカソード端子３３に対して電気的および機械的に接続されて表面実装されたものでる。
【００４２】
図２および図６に示すように、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３には、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の、ＬＥＤ素子３４が搭載された表面とは反対がわとなる裏面のアノード端子３２およびカソード端子３３の間となる中央に、電源用配線基板４（小幅基板部４２）が、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子３４の照射方向の軸心Ｚ（Ｃ）に対して９０°の角度をもつ仮想平面上の、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面および他面に平行なＸ方向と、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面および他面に直角なＹ方向との夫々に位置調節され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の実装位置３１、および、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の互いの形状重心が、同一の軸心Ｚ（Ｃ）上に配列するよう位置決めされたものとなっている。
【００４３】
図２および図７に示すように、電源用配線基板４は、先端が、各種あるＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の中でもより小型のものを搭載可能とするよう、ボトルネック状に小幅化された平面形とされ、胴部も先端より僅かに幅広な小幅寸法に設定された小幅基板部４２の基部と、該小幅基板部４２よりも幅寸法が、電源用電子部品（４８：図１０参照）を搭載可能とするよう大きく設定された大幅基板部４５の先端とが、該小幅基板部４２の基部と該大幅基板部４５の先端との境界線上の一面および他面の少なくとも何れか一方に、線状脆弱部４４となる直線状Ｖ字形溝４４を介して一体化されたものとしてあり、該小幅基板部４２の先端が、該小幅基板部４２の一面および他面に対して直角となる先端接合縁４３とされた上、該小幅基板部４２の一面および他面の夫々に配線構造次第でアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路４ａ，４ａが設けられ、該大幅基板部４４の一面および他面の夫々には、配線構造次第でアノード回路またはカソード回路の何れか一方と成り得る電子回路４ｂ，４ｂが設けられている。
【００４４】
電源用配線基板４の該小幅基板部４２の一面および他面の夫々の電子回路４ａ，４ａは互いに表裏同一の回路パターンとされ、また、大幅基板部４５の一面および他面の夫々の電子回路４ｂ，４ｂも互いに表裏同一の回路パターンとされ、さらに、線状脆弱部４４となる直線状Ｖ字形溝４４を境に小幅基板部４２がわの一面の電子回路４ａおよび他面の電子回路４ａ，４ａと、大幅基板部４５がわの一面の電子回路４ｂおよび他面の電子回路４ｂとに電気的に分離されており、該小幅基板部４２の夫々の電子回路４ａ，４ａには、夫々先端ランドａ，ａと基端ランドｂ，ｂとが設けられ、大幅基板部４５の一面および他面の夫々の電子回路４ｂ，４ｂには、夫々電源用電子部品（４８：図１０参照）を実装可能とする先端ランドｃ，ｃと基端ランドｄ，ｄとが設けられたものとなっている。
【００４５】
図２、図３および図６に示すように、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の実装位置３１の裏面がわに相当し、実装基板３０の裏面のアノード端子３２およびカソード端子３３の間となる中央に、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の先端接合縁４３が、側面視Ｔ字形となるよう接合された上、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面の電子回路４ａの先端ランドａに、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のアノード端子３２が、ハンダ付け部Ｐによって電気的および機械的に接続され、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面の電子回路４ａがアノード回路４０となり、また、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の他面の電子回路４ａの先端ランドａに、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のカソード端子３３が、ハンダ付け部Ｐによって電気的および機械的に接続され、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の他面の電子回路４ａがカソード回路４１となり、各ハンダ付け部Ｐ，Ｐによって該電源用配線基板４（小幅基板部４２）が、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の裏面の中央に結合されている。
【００４６】
図３および図６に示すように、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３と結合された電源用配線基板４（小幅基板部４２）は、線状脆弱部４４としての直線状Ｖ字形溝４４を境に、折り曲げるよう外力が加えられたり、裁断工具などで裁断されたりするなどされ、小幅基板部４２の基部から大幅基板部４４が取り去られた上、該小幅基板部４２の一面のアノード回路４０の基端ランドｂと、他面のカソード回路４１の基端ランドｂとの夫々に対して電源用ハーネス３５，３５が各ハンダ付け部Ｐ，Ｐによって電気的および機械的に接続され、ＬＥＤユニットＵが完成されたものとなる。
【００４７】
図４に示すように、ＬＥＤユニットＵの小幅基板部４２がＴ字断面形に結合されたＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲に対して、ＬＥＤ素子３４が実装された表面がわを覆うよう、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲を包囲する筒状基端５０と、該筒状基端５０の先端を密閉状に覆い、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子３４に対峙する集光レンズ部５１とが、一体化された透光バルブ５が、同筒状基端５０を介して一体化されよう配され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子３４の照射方向の軸心Ｚ（Ｃ）方向（図４中に白抜き矢印で示す方向）、および、該ＬＥＤ素子３４の照射方向の軸心Ｚ（Ｃ）に対して９０°の角度をもつ仮想平面上の、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面および他面に平行なＸ方向と、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面および他面に直角なＹ方向との夫々に焦点距離を含む位置の調節がなされた上、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲壁と、透光バルブ５の筒状基端５０の内周壁とが、シーリング機能を有する仮止め用接着か、および、強固に固着する接着剤かの何れか一方の接着剤Ａ１によって接着材結合されたものとなっている。
【００４８】
図４および図５に示すように、小幅基板部４２に結合された電源用ハーネス３５，３５の基端は、適宜長さに設定され、その外径がヒートシンク筐体２の口金部２０に開口する縦貫路２２の内径よりも小さく設定された補強チューブ３６が、その先端がわが縦貫路２２内に装着され、その後端がわが縦貫路２２外に露出するよう外装されたものとすることが可能であり、以上のように組み立てられた、ＬＥＤユニットＵは、ヒートシンク筐体２の縦貫路２２内に、電源用ハーネス３５，３５および補強チューブ３６の後端がわが、口金部２０の後端から露出し、透光バルブ５の集光レンズ部５１がわが、光源装着筒壁２１の先端から露出するよう組み合わせられ、該ヒートシンク筐体２の円筒形の軸心Ｃ（Ｚ）方向の進退調節、および、該軸心Ｃ（Ｚ）方向に直交する仮想平面上であって、しかも互いに直行するＸ，Ｙ方向の、外郭寸法の調節を含む位置調節がされた上、ヒートシンク筐体２の光源装着筒壁２１（縦貫路２２）の内周壁と、透光バルブ５の筒状基端５０の外周壁面との間、および、該光源装着筒壁２１（縦貫路２２）の内周壁と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲壁との間の少なくとも何れか一方に注入された熱硬化性接着剤Ａ２によって密閉状且つ強固に一体化されたものである。
【００４９】
さらに、図５に示すように、ヒートシンク筐体２の縦貫路２２の内壁面と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子３３の発光面とは反対がわとなる裏面と、電源用配線基板４の外周囲壁面と、該ヒートシンク筐体２の縦貫路２２の内がわに配置された電源用ハーネス３５の一部の外周壁と、その電源用ハーネス３５に外装された補強チューブ３６の外周壁との間の空間に、接着剤を兼ねた高熱伝導率のウレタン系およびシリコーン系の何れか一方の放熱樹脂Ａ３が充填されてなるものとしてある。
【００５０】
（実施例１の作用・効果）
以上のとおりの構成からなるこの発明の小型ＬＥＤランプ１は、図２中に示すように、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３に結合される前段階の電源用配線基板４が、小幅基板部４２および大幅基板部４５が一体のままのものとすることが可能であり、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３に対する小幅基板部４２の軸心Ｃ（Ｚ）の傾きをより高精度で直角に調節し、結合することが容易になり、しかも、電源用配線基板４の小幅基板部４２および大幅基板部４５の各一面および他面の電子回路４ａ，４ａ，４ｂ，４ｂが、何れも配線接続の構造次第で、アノード回路４０またはカソード回路４１の何れか一方と成り得るものであるから、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３と電源用配線基板４の小幅基板部４２との結合作業に際して、回路の組み合わせを気にせず、双方の部品の位置決め精度を高めることに集中することができるから、製造および品質管理が容易になり、高品質な小型ＬＥＤランプ１を格段に効率よく生産可能なものとなる。                                                                                      
【実施例２】
【００５１】
図７ないし図１７に示す事例は、ＬＥＤユニットＵのＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３に結合された電源用配線基板４のアノード回路４０の中途適所に電源用電子部品４８が設けられた、この発明の小型ＬＥＤランプにおける他の実施例を示すものである。
以下では、この発明の小型ＬＥＤランプの製造工程の他の例に従い順次、小型ＬＥＤランプ１の構造につて示して行くこととする。
【００５２】
この他の実施例に示す小型ＬＥＤランプ１に用いるＬＥＤユニットＵの電源用配線基板４は、前記実施例１の図７に示すものと同一部品４であり、一面および他面の夫々にアノード回路４０またはカソード回路４１の何れか一方と成り得る電子回路４ａ，４ａが設けられ、予め、先端が小幅に設定された小幅基板部４２の基部と、一面および他面の夫々にアノード回路４０またはカソード回路４１の何れか一方と成り得る電子回路４ｂ，４ｂが設けられ、該小幅基板部４２よりも幅広く設定された大幅基板部４５とが、分断容易な線状脆弱部４４を介して機械的に一体化され、該線状脆弱部４４に沿って分離されることなくそのまま利用されたものとなっている。
【００５３】
図８および図９に示すように、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の実装位置３１の裏面がわに相当し、実装基板３０の裏面のアノード端子３２およびカソード端子３３の間となる中央に、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の先端接合縁４３が、側面視Ｔ字形となるよう接合された上、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面の電子回路４ａの先端ランドａに、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のアノード端子３２が、ハンダ付け部Ｐによって電気的および機械的に接続され、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面の電子回路４ａが、アノード回路４０となり、また、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の他面の電子回路４ａの先端ランドａに、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のカソード端子３３が、ハンダ付け部Ｐによって電気的および機械的に接続され、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の他面の電子回路４ａが、カソード回路４１となり、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）が、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の裏面の中央に結合されたものとなっている。
【００５４】
図１０および図１１に示すように、電源用配線基板４における、小幅基板部４２の一面のアノード回路４０および他面のカソード回路４１と、大幅基板部４５の一面の電子回路４ｂおよび他面の電子回路４ｂとは、線状脆弱部４４である直線状Ｖ字形溝４４の部分で小幅基板部４２がわと大幅基板部４５がわとに電気的に分離されたものであるから、該電源用配線基板４の小幅基板部４２の一面のアノード回路４０の基端ランドｂと、大幅基板部４５の一面の電子回路４ｂの先端ランドｃとの間に、例えば錫メッキ線やエナメル線などの短尺な接続導線４７が架けわたされてハンダ付け部Ｐを介して機械的および電気的に接続され、大幅基板部４５の一面の電子回路４ｂがアノード回路４０となる。
【００５５】
電源用配線基板４の大幅基板部４５は、一面の電子回路４ｂ（アノード回路４０）の先端ランドｃと他面の電子回路４ｂの先端ランドｃとがスルーホールＨで接続され、大幅基板部４５の一面の電子回路４ｂ（アノード回路４０）の基端ランドｄと他面の電子回路４ｂの基端ランドｄとがスルーホールＨで接続され、大幅基板部４５の他面の電子回路４ｂがアノード回路４０となり、大幅基板部４５の一面の電子回路４ｂ（アノード回路４０）の先端ランドｃと基端ランドｄとの間に、電源用電子部品４８としての制限抵抗４８がハンダ付け部Ｐ，Ｐを介して電気的および機械的に固着され、また、大幅基板部４５の他面の電子回路４ｂ（アノード回路４０）の先端ランドｃと基端ランドｄとの間に、電源用電子部品４８としての前記のものと同一の抵抗値の制限抵抗４８がハンダ付け部Ｐ，Ｐを介して電気的および機械的に固着されて実装されたものとなっている。
【００５６】
図１１ないし図１３に示すように、電源用配線基板４の小幅基板部４２の他面の電子回路４ａ（カソード回路４１）の基端ランドｂに対し、大幅基板部４５の他面の電源用電子部品４８としての制限抵抗４８を迂回するよう基板上を這わせられたカソード回路４１がわの電源用ハーネス３５が、ハンダ付け部Ｐを介して電気的および機械的に接続され、また、該電源用配線基板４の大幅基板部４５の一面の電子回路４ｂ（アノード回路４０）の基端ランドｄには、アノード回路４０がわの電源用ハーネス３５がハンダ付け部Ｐを介して電気的および機械的に接続されたものとなっている。
【００５７】
図１４に示すように、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲に対して、ＬＥＤ素子３４が実装された表面がわを覆うよう、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲を包囲する筒状基端５０と、該筒状基端５０の先端を密閉状に覆い、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子３４に対峙する集光レンズ部５１とが、一体化された透光バルブ５が、同筒状基端５０を介して一体化されよう配され、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子３４の照射方向の軸心Ｚ（Ｃ）方向、および、該ＬＥＤ素子３４の照射方向の軸心Ｚ（Ｃ）に対して９０°の角度をもつ仮想平面上の、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面および他面に平行なＸ方向と、該電源用配線基板４（小幅基板部４２）の一面および他面に直角なＹ方向との夫々に焦点距離（白抜き矢印で示す）を含む位置の調節がなされた上、該ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲壁と、透光バルブ５の筒状基端５０の内周壁とが、シーリング機能を有する仮止め用接着か、および、強固に固着する接着剤かの何れか一方の接着剤Ａ１によって接着材結合されたものとなっている。
【００５８】
図１５ないし図１７に示すように、電源用配線基板４（小幅基板部４２および大幅基板部４５）に結合され、大幅基板部４５の基端から延伸された電源用ハーネス３５，３５の基端がわには、適宜長さに設定され、その外径がヒートシンク筐体２の口金部２０に開口する縦貫路２２の内径よりも小さく設定された補強チューブ３６が、その先端がわが縦貫路２２内に装着され、その後端がわが縦貫路２２外に露出するよう外装されたものとすることが可能であり、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３および電源用配線基板４（小幅基板部４２および大幅基板部４５）を有するＬＥＤユニットＵは、ヒートシンク筐体２の縦貫路２２内に、電源用ハーネス３５，３５および補強チューブ３６の後端がわが、口金部２０の後端から露出し、透光バルブ５の集光レンズ部５１がわが、光源装着筒壁２１の先端から露出するよう組み合わせられ、該ヒートシンク筐体２の円筒形の軸心Ｃ（Ｚ）方向の進退調節（白抜き矢印で示す）、および、該軸心Ｃ（Ｚ）方向に直交する仮想平面上であって、しかも互いに直行するＸ，Ｙ方向の、外郭寸法の調節を含む位置調節がされた上、ヒートシンク筐体２の光源装着筒壁２１（縦貫路２２）の内周壁と、透光バルブ５の筒状基端５０の外周壁面との間、および、該光源装着筒壁２１（縦貫路２２）の内周壁と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３の外周囲壁との間の少なくとも何れか一方に注入された熱硬化性接着剤Ａ２によって密閉状且つ強固に一体化されたものとなっている。
【００５９】
さらに、図１７に示すように、ヒートシンク筐体２の縦貫路２２の内壁面と、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３のＬＥＤ素子３３の発光面とは反対がわとなる裏面と、電源用配線基板４の外周囲壁面と、該ヒートシンク筐体２の縦貫路２２の内がわに配置された電源用ハーネス３５の一部の外周壁と、その電源用ハーネス３５に外装された補強チューブ３６の外周壁との間の空間に、接着剤を兼ねた高熱伝導率のウレタン系およびシリコーン系の何れか一方の放熱樹脂Ａ３が充填されてなるものとしてある。
【００６０】
（実施例２の作用・効果）
この発明の小型ＬＥＤランプ１は、図８、図１４および図１７に示すように、ヒートシンク筐体２の円筒形の軸心Ｃ（Ｚ）上に電源用配線基板４（大幅基板部４５）が収納され、大幅基板部４５のスルーホールＨ，Ｈで繋がれた両面の電子回路４ｂ，４ｂの各先端ランドｃおよび基端ランドｄ間の夫々に、同一抵抗値且つ表裏一対の制限抵抗４８，４８が搭載されたものとされているから、小径のヒートシンク筐体２の縦貫路２２内の電源用配線基板４（大幅基板部４５）の両面への部品搭載空間を大きく確保することができる上、ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ３と電源用配線基板４とがＴ字形に組み合わせられたＬＥＤユニットＵの組み立て工程、ＬＥＤユニットＵへの透光バルブ５の組み込み工程、および、ＬＥＤユニットＵのヒートシンク筐体２への組み立て工程の各工程において、ヒートシンク筐体２の円筒形の軸心Ｃ（Ｚ）方向の進退調節（白抜き矢印で示す方向）、および、該軸心Ｃ（Ｚ）方向に直交する平面上の該軸心Ｃ（Ｚ）に直行するＸ，Ｙ方向の位置調節がより高精度且つ容易に行えるものとなる。                                                                                            
【実施例３】
【００６１】
図１８ないし図２３に示す事例は、この発明の小型ＬＥＤランプ１の実際の各部寸法を示すものであって、ヒートシンク筐体２、ＬＥＤユニットＵ、および透光バルブ５のより具体的な構造は、前記実施例１または実施例２の何れか一方に示したものと基本的に同一のものとされており、図１８の小型ＬＥＤランプ１は、全長Ｌが２０ｍｍ、ヒートシンク筐体２の長さＬ０が１７ｍｍ、透光バルブ５突出長Ｌ１が３ｍｍ、ヒートシンク筐体２の直径Ｄ０がΦ６．０ｍｍ、透光バルブ５の直径Ｄ１がΦ４．９ｍｍ、口金部２０の寸法ＮがＭ４，Ｐ０．７であり、図１９の小型ＬＥＤランプ１は、全長Ｌが２７ｍｍ、ヒートシンク筐体２の長さＬ０が２４ｍｍ、透光バルブ５突出長Ｌ１が３ｍｍ、ヒートシンク筐体２の直径Ｄ０がΦ６．２２ｍｍ、透光バルブ５の直径Ｄ１がΦ４．９ｍｍ、口金部２０の寸法ＮがＭ５，Ｐ０．８である。
【００６２】
図２０の小型ＬＥＤランプ１は、全長Ｌが２５ｍｍ、ヒートシンク筐体２の長さＬ０が２０ｍｍ、透光バルブ５突出長Ｌ１が５ｍｍ、ヒートシンク筐体２の直径Ｄ０がΦ７．３ｍｍ、透光バルブ５の直径Ｄ１がΦ６．２ｍｍ、口金部２０の寸法ＮがＭ５，Ｐ０．８であり、図２１の小型ＬＥＤランプ１は、全長Ｌが３４ｍｍ、ヒートシンク筐体２の長さＬ０が２８ｍｍ、透光バルブ５突出長Ｌ１が６ｍｍ、ヒートシンク筐体２の直径Ｄ０がΦ８．２ｍｍ、透光バルブ５の直径Ｄ１がΦ７ｍｍ、口金部２０の寸法ＮがＭ６，Ｐ１．０である。
【００６３】
図２２の小型ＬＥＤランプ１は、全長Ｌが３６ｍｍ、ヒートシンク筐体２の長さＬ０が２６ｍｍ、透光バルブ５突出長Ｌ１が１０ｍｍ、ヒートシンク筐体２の直径Ｄ０がΦ１２ｍｍ、透光バルブ５の直径Ｄ１がΦ１０ｍｍ、口金部２０の寸法ＮがＭ６，Ｐ１．０であり、図２３の小型ＬＥＤランプ１は、全長Ｌが４０ｍｍ、ヒートシンク筐体２の長さＬ０が２６ｍｍ、透光バルブ５突出長Ｌ１が１４ｍｍ、ヒートシンク筐体２の直径Ｄ０がΦ１４ｍｍ、透光バルブ５の直径Ｄ１がΦ１２ｍｍ、口金部２０の寸法ＮがＭ８，Ｐ１．２５である。
【００６４】
（実施例３の作用・効果）
この発明の小型ＬＥＤランプ１は、図１８ないし図２３に示すように、何れも、基端がわに単一の口金部２０を有するヒートシンク筐体２の外郭形状および外郭寸法、ヒートシンク筐体２の先端に露出する透光バルブ５の外郭形状および外郭寸法が、既存の小型フィラメントランプの外郭形状および寸法に準ずるものとなるよう設定されているから、従来型の小型フィラメントランプの使用を前提として生産された検査機器、試験機器、実験機器などの様々な機器類の小型ＬＥＤランプへの交換需要に対応可能なものとなる。
【００６５】
（結  び）
叙述の如く、この発明の小型ＬＥＤランプは、その新規な構成によって所期の目的を遍く達成可能とするものであり、しかも製造も容易で、従前からの小型フィラメントランプ技術に比較して大幅に消費電力量を削減し、軽量化して耐久寿命を延命化し、遥かに経済的なものとすることができる上、生産性を高め、良品率を格段に高め、低廉化することができるから、これまで広く普及することが無かった小型ＬＥＤランプの市場を活性化できるものとなり、小型フィラメントランプが組み込まれた各種機器類を使用する企業や団体、および、ＬＥＤランプの製造、販売業界などはもとより、小型ＬＥＤランプが組み込まれた各種機器類を開発、製造、提供する各種機器類の製造業界においても高く評価され、広範に渡って利用、普及していくものになると予想される。                                                                              
【符号の説明】
【００６６】
１      小型ＬＥＤランプ
２      ヒートシンク筐体
２０    同  口金部（機械的接続端）
２１    同  光源装着筒壁
２２    同  縦貫路
Ｃ      ヒートシンク筐体の軸心
Ｕ      ＬＥＤユニット
３      ＬＥＤ小型ＳＭＤチップ
３０    同  実装基板
３１    同  実装位置
３２    同  アノード端子
３３    同  カソード端子
３４    同  ＬＥＤ素子
３５    同  電源用ハーネス
３６    同  補強チューブ
３７    同  蛍光体層
Ｚ      ＬＥＤ素子の照射方向の軸心
４      電源用配線基板
４０    同  アノード回路
４１    同  カソード回路
４２    同  小幅基板部
４ａ    同  電子回路
ａ    同  先端ランド
ｂ    同  基端ランド
４３    同  先端接合縁
４４    同  直線状Ｖ字形溝（線状脆弱部）
４５    同  大幅基板部
４ｂ    同  電子回路
ｃ    同  先端ランド
ｄ    同  基端ランド
Ｈ    同  スルーホール
４７    同  接続導線
４８    同  制限抵抗（電源用電子部品）
Ｘ      電源用配線基板の一面および他面に平行な方向
Ｙ      電源用配線基板の一面および他面に直角な方向
５      透光バルブ
５０    同  筒状基端
５１    同  集光レンズ部
Ｐ      ハンダ付け部
Ａ１      接着剤
Ａ２      熱硬化性接着剤
Ａ３      放熱樹脂
Ｌ      小型ＬＥＤランプの全長
Ｌ０      ヒートシンク筐体の長さ
Ｌ１      透光バルブの突出長
Ｄ０      ヒートシンク筐体の直径
Ｄ１      透光バルブの直径
Ｎ      口金部の寸法                                                                                          
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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