(57)【要約】【課題】小型化したとしても配光特性も点灯時の意匠性も良好な照明用光源を提供する。【手段】複数の半導体発光素子１１１ａの上方に、それら半導体発光素子１１１ａと対向する入射面と、当該入射面から内部に入射した光の少なくとも一部を前記基台１６０の上面１６０ａを避けた斜め下方へ向け出射させる出射面１２１ｄとを有する導光部材１２０が配置された照明用光源１００において、前記入射面に、前記上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて前記上面１６０ａから漸次離れるように前記上面１６０ａに対して傾斜している傾斜領域１２１ｂが形成された構成とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体発光素子が、基台の上面に主出射方向を上方に向けた状態で配置され、それら半導体発光素子の上方に、それら半導体発光素子と対向する入射面と、当該入射面から内部に入射した光の少なくとも一部を前記基台の上面を避けた斜め下方へ向け出射させる出射面とを有する導光部材が配置された照明用光源であって、
前記入射面に、前記基台の上面の周縁側から中央側に向けて前記基台の上面から漸次離れるように前記基台の上面に対して傾斜している傾斜領域が形成されていることを特徴とする照明用光源。
【請求項２】
前記複数の半導体発光素子は、前記基台の上面に当該上面の周縁に沿って環状に配列されており、前記入射面の傾斜領域は、前記複数の半導体発光素子の配列方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の照明用光源。
【請求項３】
前記導光部材の入射面には、前記傾斜領域以外に、前記基台の上面に対して平行である、または、前記基台の上面の周縁側から中央側に向けて前記基台の上面に漸次近づくように前記基台の上面に対して傾斜している補助入射領域が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明用光源。
【請求項４】
前記導光部材は、前記入射面に入射した光の一部が前記導光部材の側方へ向けて出射する補助出射面をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の照明用光源。
【請求項５】
前記導光部材は、前記入射面における傾斜領域および前記出射面を有する主導光部と、前記入射面における補助入射領域および前記補助出射面を有する補助導光部とを有することを特徴とする請求項４に記載の照明用光源。
【請求項６】
前記主導光部は環状であって、前記補助導光部は前記主導光部の環内側に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の照明用光源。
【請求項７】
前記入射面の斜面領域は、前記基台の上面に対する傾斜角が均一な平面であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の照明用光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの半導体発光素子を利用した照明用光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱電球の代替品として、半導体発光素子を利用した電球形の照明用光源が普及しつつある。このような照明用光源は、光源である半導体発光素子の照射角が狭いため、白熱電球と比べて配光特性が狭いという課題を有する。
そこで、従来から、導光部材を用いて照明用光源の配光特性を改善することが行われている（特許文献１）。図１４は、従来の照明用光源を示す断面図である。照明用光源９００では、基台９６０の上面９６０ａに実装基板９１２を介して複数の半導体発光素子９１１ａが主出射方向を上方に向けた状態で配置されており、それら半導体発光素子９１１ａの上方に導光部材９２０が配置されている。当該導光部材９２０は、半導体発光素子９１１ａと対向する入射面９２１ｂと、グローブ９３０の径が最大となる高さ位置付近に形成された出射面９２１ｄとを有する。各半導体発光素子９１１ａから出射された光は、光路Ｌ９１，Ｌ９２に示すように、入射面９２１ｂを通過して導光部材９２０の内部に入射し、入射した光の一部が出射面９２１ｄから基台９６０の上面９６０ａを避けた斜め下方へ向け出射される。
【０００３】
半導体発光素子９１１ａから出射された光の一部が出射面９２１ｄから斜め下方へ向け光が出射されるため、照明用光源９００は配光特性が良好である。しかも、グローブ９３０の径が最大となる高さ位置付近から斜め下方へ向け光が出射されるため、あたかもグローブ９３０の中心から放射状に光が出射されているように見え、照明用光源９００は点灯時の意匠性も良好である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／１７６３５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成を小型の照明用光源に適用してみたところ、点灯時の意匠性が良好にならない場合があることがわかった。
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、小型化したとしても配光特性も点灯時の意匠性も良好な照明用光源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】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る照明用光源は、複数の半導体発光素子が、基台の上面に主出射方向を上方に向けた状態で配置され、それら半導体発光素子の上方に、それら半導体発光素子と対向する入射面と、当該入射面から内部に入射した光の少なくとも一部を前記基台の上面を避けた斜め下方へ向け出射させる出射面とを有する導光部材が配置された照明用光源であって、前記入射面に、前記基台の上面の周縁側から中央側に向けて前記基台の上面から漸次離れるように前記基台の上面に対して傾斜している傾斜領域が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に一態様に係る照明用光源は、内部に入射した光の少なくとも一部を基台の上面を避けた斜め下方へ向け出射させる出射面が形成された導光部材を有する。そのため、配光特性が良好である。
しかも、導光部材の入射面には、基台の上面の周縁側から中央側に向けて前記基台の上面から漸次離れるように前記基台の上面に対して傾斜している傾斜領域が形成されている。そのため、半導体発光素子から出射され傾斜領域を通過して導光部材の内部に入射する光を、傾斜領域によって出射面に近づく方向へ屈折させることができる。したがって、導光部材のランプ軸Ｊに沿った方向の寸法が短くても、傾斜領域から導光部材の内部に入射した光を出射面まで導くことが可能である。したがって、小型化したとしても点灯時の意匠性が良好である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る照明用光源を示す斜視図
【図２】本実施の形態に係る照明用光源を示す図１のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図
【図３】本実施の形態に係る照明用光源を示す分解斜視図
【図４】本実施の形態に係る導光部材を示す上方から見た斜視図
【図５】本実施の形態に係る導光部材を示す下方から見た斜視図
【図６】本実施の形態に係る導光部材の光学特性を説明するための断面図
【図７】照明用光源の配光特性を説明するための配光曲線図
【図８】変形例１に係る導光部材を示す断面図
【図９】変形例２に係る導光部材を示す断面図
【図１０】変形例３に係る導光部材を示す断面図
【図１１】変形例４に係る導光部材を示す断面図
【図１２】変形例５に係る照明用光源を示す分解斜視図
【図１３】変形例５に係る照明用光源の一部を示す断面図
【図１４】従来の照明用光源を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
≪実施の形態≫
以下、本実施の形態に係る照明用光源を、図面を参照しながら説明する。
＜概略構成＞
図１は、本実施の形態に係る照明用光源を示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係る照明用光源１００は、白熱電球の代替品となるＬＥＤランプであって、白熱電球と近似した外観形状を有する。
【００１０】
図２は、本実施の形態に係る照明用光源を示す図１のＡ−Ａ線に沿った断面矢視図である。図３は、本実施の形態に係る照明用光源を示す分解斜視図である。図２および図３に示すように、照明用光源１００は、発光モジュール１１０、導光部材１２０、グローブ１３０、回路ユニット１４０、筐体１５０、基台１６０および口金１７０等を有する。
＜各部構成＞
（発光モジュール）
図２に示すように、発光モジュール１１０は、例えば複数の発光部１１１とそれら発光部１１１が搭載された実装基板１１２とを有する。
【００１１】
各発光部１１１は、半導体発光素子１１１ａと、当該半導体発光素子１１１ａを封止する封止部材１１１ｂとを有する。半導体発光素子１１１ａは、例えば、青色光を発するＧａＮ系のＬＥＤである。封止部材１１１ｂは、例えば、青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子が混入された透明のシリコーン樹脂からなる。各発光部１１１は、青色光と黄色光との混色により得られる白色光を出射する。
【００１２】
各半導体発光素子１１１ａは、それぞれの主出射方向がランプ軸Ｊに沿った上方に向けた姿勢で実装基板１１２に実装されている。なお、複数の半導体発光素子１１１ａは、それらの全てがランプ軸Ｊ方向に沿った上方に向いている必要はなく、一部がランプ軸Ｊに対して斜めに傾いた方向に向けた姿勢で実装されていても良い。これにより配光の制御性がより向上して、より好ましい配光を得ることができる。
【００１３】
図３に示すように、実装基板１１２は、例えば円形状であって樹脂板と金属板とからなる金属ベース基板である。実装基板１１２の上面１１２ａには、複数の発光部１１１が、実装基板１１２の周縁に沿って円環状に配列されている。また、実装基板１１２の上面１１２ａには、複数の発光部１１１で構成される環の内側の領域に、配線パターン（不図示）を介して各発光部１１１と電気的に接続されたコネクタ１１３が配置されている。
【００１４】
（導光部材）
導光部材１２０は、半導体発光素子１１１ａから出射された光の一部を斜め下方および側方に導くことによって、照明用光源１００の配光特性を向上させる機能を有する。当該導光部材１２０は、照明用光源１００の要部であるため、詳細については後述する。
（グローブ）
図２に示すように、グローブ１３０は、Ａ形のランプ用の形状であって、内面１３１には配光特性を改善するための光拡散膜（不図示）が形成されている。なお、グローブ１３０は、Ａ形のランプ用の形状に限定されず、Ｇ形のランプ用の形状など他の形状であってもよい。
【００１５】
グローブ１３０の開口側端部１３２は、筐体１５０の外側筒部１５３と、基台１６０の筒部１６１との間の溝内に嵌め込まれている。その溝内には接着剤（不図示）が充填されており、これによってグローブ１３０は筐体１５０および基台１６０に固着されている。
（回路ユニット）
図３に示すように、回路ユニット１４０は、半導体発光素子１１１ａを点灯させるためのものであって、回路基板１４１と、当該回路基板１４１に実装された各種の電子部品１４２，１４３と、複数の配線１４４〜１４７とを有する。なお、図面では一部の電子部品のみを図示している。
【００１６】
回路ユニット１４０は、回路基板１４１がランプ軸Ｊと平行になる姿勢で、筐体１５０の内部に収容されている。回路基板１４１は、ランプ軸Ｊに沿った方向に長尺であって、ランプ軸Ｊと直交する方向の幅は下方に向け漸次狭くなっている。このような構成とすれば、筐体１５０の外径を小さくすることができ、その結果、照明用光源１００の外径も小さくすることができる。
【００１７】
一対の配線１４４，１４５は、筐体１５０の内側筒部１５４の上側開口から筐体１５０の外部に導出された後、基台１６０の天井部１６２に設けられた貫通孔１６３を介して基台１６０の上方に導出されている。さらに、一対の配線１４４，１４５は、実装基板１１２の中央付近に設けられた貫通孔１１２ｃを介して実装基板１１２の上方に導出されている。そして、配線１４４，１４５の先端に取り付けられたコネクタ１４８と、発光モジュール１１０のコネクタ１１３とが接続されることによって、回路ユニット１４０と発光モジュール１１０とが電気的に接続されている。
【００１８】
配線１４６は、筐体１５０の口金取付部１５２の下側開口から筐体１５０の外部に導出され、口金１７０のシェル部１７１と接続されている。また、配線１４７は、筐体１５０の口金取付部１５２の下側開口から筐体１５０の外部に導出され、口金１７０のアイレット部１７２と接続されている。それら配線１４６，１４７によって、回路ユニット１４０と口金１７０とが電気的に接続されている。
【００１９】
（筐体）
筐体１５０は、回路収容部１５１と、当該回路収容部１５１の下端に延設された口金取付部１５２とを有する。回路収容部１５１は、外側筒部１５３と当該外側筒部１５３の内部に配置された内側筒部１５４とを有し、当該内側筒部１５４の内部に回路ユニット１４０が収容されている。口金取付部１５２には口金１７０が外嵌されている。
【００２０】
回路収容部１５１の外側筒部１５３は、円筒状であって筒軸がランプ軸Ｊと一致しており内径および外径が下方へ向け小さくなっている。回路収容部１５１の内側筒部１５４も、円筒状であって筒軸がランプ軸Ｊと一致しており内径および外径は全体に亘って略一定である。外側筒部１５３と内側筒部１５４とは互いの下端部同士が連結されており、外側筒部１５３と内側筒部１５４との間には、基台１６０の筒部１６１を挿入するための円筒状の間隙１５５が設けられている。
【００２１】
内側筒部１５４は、内部に収容された回路ユニット１４０を保持する機能、および、筐体１５０に対する基台１６０のランプ軸Ｊ方向の位置を規定する機能を有する。内側筒部１５４の上端部には一対の切欠き１５６が形成されており、これら一対の切欠き１５６に回路基板１４１の上端部から側方に向け突出した一対の突起部１４１ａを嵌め込めば、内側筒部１５４によって回路基板１４１が保持される。また、基台１６０の筒部１６１を、外側筒部１５３と内側筒部１５４との間隙１５５に差し込み、内側筒部１５４の上端に天井部１６２の下面を当接させると、筐体１５０に対する基台１６０のランプ軸Ｊ方向の位置が規定される。
【００２２】
（基台）
基台１６０は、円筒状の筒部１６１と、筒部１６１の上側開口を塞ぐ円板状の天井部１６２とを有し、筒部１６１の筒軸がランプ軸Ｊと一致する姿勢で配置されている。基台１６０は、ヒートシンクとして機能させるために、高熱伝導性材料で構成されている。高熱伝導性材料としては、例えば、金属材料、高熱伝導性樹脂材料等を用いることができる。高熱伝導性樹脂材料を用いる場合には、熱伝導性を有するフィラーを混入させてもよい。基台１６０は、これらの材料を例えば射出成形することによって作製されている。
【００２３】
天井部１６２の上面が基台１６０の上面１６０ａとなっており、その上面１６０ａに発光モジュール１１０が取り付けられている。基台１６０の上面１６０ａに発光モジュール１１０を取り付けると、基台１６０の上面１６０ａと発光モジュール１１０の実装基板１１２の上面１１２ａとは平行になる。そして、半導体発光素子１１１ａは、基台１６０の上面１６０ａに主出射方向を上方に向けた状態で上面１６０ａの周縁に沿って円環状に配列された状態となる。
【００２４】
基台１６０への発光モジュール１１０の取り付けは、例えば、導光部材１２０の貫通孔１２３ｃ、および、実装基板１１２の貫通孔１１２ｃに貫通させたねじ１８０を、基台１６０の上面１６０ａに設けられたねじ孔１６４にねじ込み行なわれている。基台１６０の上面１６０ａと実装基板１１２の下面１１２ｂとは面接触しており、発光モジュール１１０の熱が基台１６０に伝導し易くなっている。
【００２５】
（口金）
口金１７０は、照明用光源１００が取り付けられる照明器具のソケットから電力を受けるための部材であって、本実施の形態ではエジソンタイプであるＥ１７口金が使用されている。当該口金１７０は、絶縁部１７３を介して配置されたシェル部１７１およびアイレット部１７２を有し、それらシェル部１７１およびアイレット部１７２がそれぞれ配線１４６，１４７により回路ユニット１４０と電気的に接続されている。
【００２６】
＜導光部材の詳細＞
（概略構成）
導光部材１２０は、透光性材料からなる光学部材である。透光性材料としては、樹脂や無機材料が挙げられる。樹脂としては、汎用プラスチック、エンジニアプラスチック、スーパーエンジニアプラスチックなどの熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂が挙げられる。具体的には、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリプロピレン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＯＭ（ポリオキシメチル）、ＰＡ（ポリアミド）、ＰＰＳ（ポリフェニルサルフィド）などが挙げられる。また、無機材料としては、ガラスやセラミックなどが挙げられる。
【００２７】
図４は、本実施の形態に係る導光部材を示す上方から見た斜視図である。図５は、本実施の形態に係る導光部材を示す下方から見た斜視図である。図６は、本実施の形態に係る導光部材の光学特性を説明するための断面図である。図４、図５および図６に示すように、導光部材１２０は、主導光部１２１、補助導光部１２２および取付部１２３を有する。
（主導光部）
主導光部１２１は、半導体発光素子１１１ａから出射された光の一部を、基台１６０の上面１６０ａを避けた斜め下方へ出射させるための部位であって、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿って円環状に形成されている。当該主導光部１２１には、第１入射面１２１ａ、第２入射面１２１ｂ、反射面１２１ｃおよび出射面１２１ｄが形成されている。
【００２８】
第１入射面１２１ａは、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿った円環帯状であって、実装基板１１２の上面１１２ａにおける周縁領域と対向しており、基台１６０の上面１６０ａおよび実装基板１１２の上面１１２ａと平行である。当該第１入射面１２１ａからは、４つの短尺の第１突出部１２４と、一対の長尺の第２突出部１２５とが、それぞれ下方に向けて突出している。
【００２９】
４つの第１突出部１２４は、ランプ軸Ｊ方向の長さがどれも同じであって、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿って等間隔を空けながら４箇所に配置されている。導光部材１２０を基台１６０に取り付けた状態において、各第１突出部１２４の下面１２４ａは、それぞれ発光モジュール１１０の実装基板１１２の上面１１２ａに当接される。そのため、第１入射面１２１ａは、実装基板１１２の上面１１２ａに対して、第１突出部１２４のランプ軸Ｊ方向の寸法分の距離を開けながら、平行に保たれる。このようにして、導光部材１２０は、発光部１１１に対して位置決めされる。これにより、半導体発光素子１１１ａから出射された光を、光学設計どおりに、第１入射面１２１ａおよび第２入射面１２１ｂに入射させることが可能である。
【００３０】
一対の第２突出部１２５は、第１突出部１２４よりもランプ軸Ｊ方向の寸法が長く、ランプ軸Ｊを挟んで対称となる位置に設けられている。実装基板１１２の周縁には、第２突出部１２５の位置および形状に合わせた一対の切欠き１１４，１１５が設けられており、導光部材１２０を基台１６０に取り付けた状態において、第２突出部１２５の下端部１２５ａは、それぞれ切欠き１１４，１１５に嵌り込んでいる。このようにして、導光部材１２０は、実装基板１１２に対してランプ軸Ｊを中心とする回転方向に位置ずれしないようになっている。そのため、半導体発光素子１１１ａから出射された光を、光学設計どおりに、第１入射面１２１ａおよび第２入射面１２１ｂに入射させることが可能である。
【００３１】
第２入射面１２１ｂは、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿った円環帯状であって、第１入射面１２１ａの環内側に位置しており、第１入射面１２１ａの内周縁と第２入射面１２１ｂの外周縁とは連続している。当該第２入射面１２１ｂは、発光部１１１と対向しており、第２入射面１２１ｂが発光部１１１の略真上に位置するため、半導体発光素子１１１ａから出射された光は、主として、第２入射面１２１ｂから主導光部１２１の内部に入射する。なお、半導体発光素子１１１ａから出射された光は、第１入射面１２１ａからも主導光部１２１の内部に入射する。
【００３２】
反射面１２１ｃは、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿った円環帯状であって、第１入射面１２１ａおよび第２入射面１２１ｂの上方に位置する。当該反射面１２１ｃは、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて、上面１６０ａに漸次近づくように上面１６０ａに対して傾斜している。
出射面１２１ｄは、導光部材１２０の側面（外周面）を構成する円環帯状の面であって、基台１６０の上面１６０ａに対して垂直であり、グローブ１３０の内面１３１と対向している。
【００３３】
図６に光路Ｌ１で示すように、半導体発光素子１１１ａから出射され、第２入射面１２１ｂを通過して主導光部１２１の内部に入射した光は、反射面１２１ｃで反射されて、出射面１２１ｄを通過して導光部材１２０の外部に斜め下方に向け出射される。そして、導光部材１２０から斜め下方に向け出射された光は、グローブ１３０を透過し、基台１６０の上面１６０ａを避けた斜め下方へ進行する。
【００３４】
ここで、第２入射面１２１ｂは、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて、上面１６０ａから漸次離れるように上面１６０ａに対して傾斜している。そのため、半導体発光素子１１１ａから真上に向け出射された光は、第２入射面１２１ｂを通過する際にランプ軸Ｊから遠ざかる方向、すなわち、導光部材１２０の外周面である出射面１２１ｄに近づく方向に屈折される。したがって、第２入射面１２１ｂで屈折されず真上に向かう場合と比べて、導光部材１２０の内部においてより短い光路で、出射面１２１ｄに到達させることができる。その結果、導光部材１２０のランプ軸Ｊ方向の寸法を従来よりも短くすることができる。
【００３５】
なお、半導体発光素子１１１ａから真上に向けて出射された光だけでなく、真上以外の方向に出射された光も、第２入射面１２１ｂによって出射面１２１ｄに近づく方向に屈折される。例えば、半導体発光素子１１１ａから、ランプ軸Ｊに近づく方向に出射され、第２入射面１２１ｂに入射した光も、第２入射面１２１ｂによって出射面１２１ｄに近づく方向に屈折される。また、半導体発光素子１１１ａから、ランプ軸Ｊから遠ざかる方向に出射され、第２入射面１２１ｂに入射した光も、第２入射面１２１ｂによって出射面１２１ｄに近づく方向に屈折される。
【００３６】
白熱電球に模した外観形状の照明用光源１００を小型化しようとした場合、筐体１５０については、回路ユニット１４０を内部に収容できるだけの容積を確保しなければならないため、筐体１５０のランプ軸Ｊ方向の寸法を縮めることは容易ではない。一方、グローブ１３０については、内部にはそれほど部品が詰められるわけではないため、グローブ１３０のランプ軸Ｊ方向の寸法を縮めることは比較的容易である。そのため、照明用光源１００を小型化する場合は、照明用光源１００の全長（照明用光源１００のランプ軸Ｊ方向の寸法）に対して、グローブ１３０のランプ軸Ｊ方向の寸法の割合が小さくなりがちである。すなわち、グローブ１３０がランプ軸Ｊ方向に短い扁平形状になりがちである。そのような扁平したグローブ１３０の内部に、従来の形状の導光部材９２０をスケールダウンして収容したとすると、図２に二点鎖線９２０で示すような配置になる。この場合、グローブ１３０の径が最大となる高さ位置（Ｂで示す位置）よりも上方の位置に出射面９２１ｄが位置することになるため、照明用光源１００の点灯時にグローブ１３０の頂部辺りから光が放射されているように見えてしまって、意匠性が良好でない。
【００３７】
これに対して、本実施の形態に係る照明用光源１００では、導光部材１２０のランプ軸Ｊ方向の寸法を従来よりも短くすることができるため、出射面１２１ｄの位置をグローブ１３０の径が最大となる高さ位置に合わせることが可能である。したがって、照明用光源１００の点灯時に、あたかもグローブ９３０の中心から放射状に光が出射されているように見え、意匠性が良好である。
【００３８】
（補助導光部）
補助導光部１２２は、半導体発光素子１１１ａから出射された光の一部を、導光部材１２０の側方へ向けて出射させるための部位である。当該補助導光部１２２は、主導光部１２１の環内側に、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿って円環状に形成されており、主導光部１２１の環内側部分と連続している。補助導光部１２２には、補助入射面１２２ａ、補助反射面１２２ｂおよび補助出射面１２２ｃが形成されている。
【００３９】
補助入射面１２２ａは、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿った円環帯状であって、主導光部１２１の第２入射面１２１ｂの環内側に位置しており、第２入射面１２１ｂの内周縁と補助入射面１２２ａの外周縁とは連続している。当該補助入射面１２２ａは、基台１６０の上面１６０ａと平行な平面であって発光部１１１と対向しており、半導体発光素子１１１ａから出射された光の一部は、補助入射面１２２ａを通過して補助導光部１２２の内部に入射する。なお、導光部材１２０の入射面１２６は、主導光部１２１の第１入射面１２１ａと第２入射面１２１ｂ、並びに、補助導光部１２２の補助入射面１２２ａにより構成される（図６参照）。
【００４０】
補助反射面１２２ｂは、半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿った円環帯状であって、補助入射面１２２ａの上方に位置する。当該補助反射面１２２ｂは、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて、上面１６０ａに漸次近づくように上面１６０ａに対して傾斜している。
補助出射面１２２ｃは、補助導光部１２２の側面を構成する円環帯状の面であって、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて、上面１６０ａから漸次遠ざかるように上面１６０ａに対して傾斜しており、グローブ１３０の内面１３１と対向している。
【００４１】
図６に光路Ｌ２で示すように、半導体発光素子１１１ａから出射され、補助入射面１２２ａを通過して補助導光部１２２の内部に入射した光は、補助反射面１２２ｂで反射されて、補助出射面１２２ｃを通過して導光部材１２０の外部に側方に向け出射される。そして、導光部材１２０から側方に向けて出射された光は、グローブ９３０を透過し、照明用光源１００の側方へ進行する。
【００４２】
このような、補助導光部１２２を設けることによって、上方へ向かって進行するはずであった光の一部を、側方へ進行させることができる。そのため、真上方向の光度が弱まり、相対的に斜め後方の光度が強まるため、配光角を広げることができる。なお、補助入射面１２２ａは、必ずしも基台１６０の上面１６０ａと平行な平面である必要はなく、上面１６０ａに対する傾きは任意である。例えば、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて、上面１６０ａから漸次遠ざかるように上面１６０ａに対して傾斜していてもよいし、上面１６０ａに漸次近づくように上面１６０ａに対して傾斜していてもよい。同様に、補助反射面１２２ｂおよび補助出射面１２２ｃについても、上面１６０ａに対する傾きは任意である。
【００４３】
（取付部）
取付部１２３は、有底円筒形状を筒軸を含む面で半分に割ったような形状であって、上端が補助導光部１２２における下端の一部と連続している半円筒部分１２３ａと、当該半円筒部分１２３ａの下端と連続している半円板部分１２３ｂとを有する。半円板部分１２３ｂには、基台１６０に導光部材１２０をねじ止めするための貫通孔１２３ｃが設けられている。
【００４４】
図６に光路Ｌ３で示すように、半導体発光素子１１１ａから補助導光部１２２の環内に向けて出射された光の一部は、取付部１２３の存在していない領域を通過して、導光部材１２０に入射することなく直接グローブ１３０に入射する。
（配光特性）
図７は、照明用光源の配光特性を説明するための配光曲線図である。図７において、一点鎖線を用いて白熱電球の配光曲線Ａを示し、実線を用いて本実施の形態に係る照明用光源１００の配光曲線Ｂを示し、破線を用いて特許文献１の照明用光源９００の配光曲線Ｃを示している。
【００４５】
配光特性は配光角に基づき評価した。配光角とは、照明用光源における光度の最大値の半分以上の光度が出射される角度範囲の大きさをいう。図７に示す配光曲線の場合は、光度が０．５以上となる角度範囲の大きさである。
図７からわかるように、白熱電球の配光角は約２８５°であり、本実施の形態に係る照明用光源１００の配光角は約２９０°であり、と特許文献１の照明用光源９００の配光角は約２９５°であった。このように、照明用光源１００は、照明用光源９００とほぼ同等の配光角を有し、白熱電球に近い配光角を有する。したがって、照明用光源１００は、配光特性が良好であり、白熱電球に近似した配光特性を有するといえる。
【００４６】
＜本実施の形態のまとめ＞
本実施の形態に係る照明用光源１００は、複数の半導体発光素子１１１ａが、基台１６０の上面１６０ａに主出射方向を上方に向けた状態で配置されている。また、半導体発光素子１１１ａの上方に、導光部材１２０が配置されている。導光部材１２０は、半導体発光素子１１１ａと対向する入射面１２６と、当該入射面１２６から内部に入射した光の少なくとも一部を前記基台１６０の上面１６０ａを避けた斜め下方へ向け出射させる出射面１２１ｄとを有する。入射面１２６には、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて上面１６０ａから漸次離れるように上面１６０ａに対して傾斜している傾斜領域１２１ｂ（第２入射面１２１ｂ）が形成されている。したがって、本実施の形態に係る照明用光源１００は、小型化したとしても配光特性も点灯時の意匠性も良好である。
【００４７】
また、複数の半導体発光素子１１１ａは、基台１６０の上面１６０ａに当該上面１６０ａの周縁に沿って環状に配列されており、入射面１２６の傾斜領域１２１ｂは、複数の半導体発光素子１１１ａの配列方向に沿って環状に形成されている。半導体発光素子１１１ａおよび傾斜領域１２１ｂをこのような態様とすることによって、ランプ軸Ｊと直交する３６０°全方向に向けて、光をむらなく出射させることができる。
【００４８】
また、導光部材１２０の入射面１２６には、傾斜領域１２１ｂ以外に、基台１６０の上面１６０ａに対して平行である補助入射領域１２２ａ（補助入射面１２２ａ）が形成されている。このように、導光部材１２０の入射面１２６は、必ずしもその全領域が基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて上面１６０ａから漸次離れるように上面１６０ａに対して傾斜している必要はない。
【００４９】
導光部材１２０は、入射面１２６に入射した光の一部が導光部材１２０の側方へ向けて出射する補助出射面１２２ｃをさらに有する。このような補助出射面１２２ｃを有する場合は、照明用光源１００の配光特性がより良好である。
導光部材１２０は、入射面１２６における傾斜領域１２１ｂおよび出射面１２１ｄを有する主導光部１２１と、入射面１２６における補助入射領域１２２ａおよび補助出射面１２２ｃを有する補助導光部１２２とを有する。補助出射面１２２ｃを補助導光部１２２に設けることによって、傾斜領域１２１ｂから主導光部１２１の内部に入射しなかった光を有効に活用することができる。
【００５０】
主導光部１２１は環状であって、補助導光部１２２は主導光部１２１の環内側に配置されている。このような構成とすることで、主導光部１２１の環内に向かって出射された光を有効に利用することができる。
入射面１２６の斜面領域１２１ｂは、基台１６０の上面１６０ａに対する傾斜角が均一な平面である。このような構成とすれば、導光部材１２０の形状がシンプルになる。
【００５１】
≪変形例≫
以上、実施の形態に係る照明用光源について説明したが、例示した照明用光源１００を以下のように変形することも可能である。
＜導光部材の変形例＞
以下に、上記実施の形態に係る導光部材１２０の変形例を説明する。なお、導光部材１２０と共通する構成には導光部材１２０と同じ符号を付して、その構成の説明を簡略または省略する。
【００５２】
（変形例１）
上記実施の形態に係る導光部材１２０では、第２入射面１２１ｂの基台１６０の上面１６０ａに対する傾斜角が均一であったが、導光部材の第２入射面はこのような構成に限定されない。
図８は、変形例１に係る導光部材を示す断面図である。図８に示すように、変形例１に係る導光部材２２０は、主導光部２２１の第２入射面２２１ｂが、２種類の異なる傾斜角の領域で構成されている。具体的には、第２入射面２２１ｂは、第１領域２２１ｂａと第２領域２２１ｂｂとで構成される。第１領域２２１ｂａは、第１入射面１２１ａと連続している。第２領域２２１ｂｂは、第１領域２２１ｂａと連続しており、第１領域２２１ｂａよりも傾斜角が大きく、補助入射面１２２ａとも連続している。このような構成とした場合は、配光特性も点灯時の意匠性も良好であり、且つ、より複雑な光学設計が可能である。
【００５３】
なお、変形例１に係る導光部材２２０の第２入射面２２１ｂは、図８において二点鎖線で示すように、第１入射面１２１ａと連続している第１領域２２１ｂａの方が、補助入射面１２２ａと連続している第２領域２２１ｂｂよりも、傾斜角が大きくてもよい。
（変形例２）
次に、上記実施の形態に係る導光部材１２０では、第２入射面１２１ｂが平面であったが、導光部材の第２入射面はこのような構成に限定されない。
【００５４】
図９は、変形例２に係る導光部材を示す断面図である。図９に示すように、変形例２に係る導光部材３２０は、主導光部３２１の第２入射面３２１ｂが曲面である。具体的には、導光部材３２０を、ランプ軸Ｊを含む仮想面で切断した場合の切断面において、第２入射面３２１ｂの形状はランプ軸Ｊ側に膨らんだ円弧状である。さらに具体的には、上記切断面における第２入射面３２１ｂの円弧の形状は楕円弧状である。このような構成とした場合は、配光特性も点灯時の意匠性も良好であり、且つ、第２入射面３２１ｂに入射した光を特定の方向に集光可能である。
【００５５】
なお、導光部材３２０の第２入射面３２１ｂの形状は、上記切断面においてランプ軸Ｊ側に膨らんだ円弧状に限定されず、図９において二点差線で示すように、ランプ軸Ｊとは反対側に膨らんだ円弧状であってもよい。
（変形例３）
次に、上記実施の形態に係る導光部材１２０は、入射面の一部である第１入射面１２１ａおよび補助入射面１２２ａが、基台１６０の上面１６０ａ（図２参照）と平行であって、それぞれ第２入射面１２１ｂとは傾斜角が異なっていたが、このような構成に限定されない。
【００５６】
図１０は、変形例３に係る導光部材を示す断面図である。図１０に示すように、変形例３に係る導光部材４２０の入射面４２６は、主導光部４２１の入射面４２１ｂと補助導光部４２２の入射面４２２ａとで構成される。主導光部４２１の入射面４２１ｂは、上記実施の形態に係る第２入射面１２１ｂに相当し、第１入射面１２１ａに相当する面は存在しない。また、導光部材４２０には、導光部材１２０の第１突出部１２４および第２突出部１２５に相当する部位も存在しない。
【００５７】
入射面４２６は、その全領域が、基台１６０の上面１６０ａ（図２参照）の周縁側から中央側に向けて上面１６０ａから漸次離れるように、一定の傾斜角で上面１６０ａに対して傾斜している。このような構成とした場合は、配光特性も点灯時の意匠性も良好であり、且つ、導光部材１２０の形状をシンプルにすることができる。
（変形例４）
次に、上記実施の形態に係る導光部材１２０は、補助導光部１２２を有していたが、導光部材に補助導光部は必ずしも必要でない。
【００５８】
図１１は、変形例４に係る導光部材を示す断面図である。図１１に示すように、変形例４に係る導光部材５２０は、主導光部５２１、第１突出部１２４および第２突出部１２５で構成されており、補助導光部１２２および取付部１２３に相当する部分は存在しない。
主導光部５２１は、第１入射面１２１ａ、第２入射面５２１ｂ、反射面５２１ｃおよび出射面１２１ｄで構成され、導光部材５２０の入射面５２６は、第１入射面１２１ａおよび第２入射面５２１ｂで構成される。第２入射面５２１ｂおよび反射面５２１ｃは、内周縁側において連続している。このような構成とした場合は、配光特性も点灯時の意匠性も良好であり、且つ、真上方向の光度を強めることができる。
【００５９】
＜照明用光源の変形例＞
以下に、上記実施の形態に係る照明用光源１００の変形例を説明する。なお、照明用光源１００と共通する構成には照明用光源１００と同じ符号を付して、その構成の説明を簡略または省略する。
（変形例５）
次に、上記実施の形態に係る照明用光源１００は、複数の半導体発光素子１１１ａが基台１６０の上面１６０ａに当該上面１６０ａの周縁に沿って環状に配列されていたが、照明用光源はこのような構成に限定されない。
【００６０】
図１２は、変形例５に係る照明用光源を示す分解斜視図である。図１３は、変形例５に係る導光部材を示す断面図である。図１２および図１３に示すように、変形例５に係る照明用光源６００は、発光モジュール６１０、導光部材６２０、グローブ１３０、回路ユニット１４０、筐体１５０、基台１６０および口金１７０等を有する。
図１３に示すように、発光モジュール６１０は、例えば１つの発光部６１１と、当該発光部１１１が搭載された実装基板６１２とを有する。
【００６１】
発光部６１１は、複数の半導体発光素子６１１ａと、それら半導体発光素子６１１ａを封止する１つの封止部材６１１ｂとを有する。半導体発光素子６１１ａは、例えば、青色光を発するＧａＮ系のＬＥＤである。封止部材６１１ｂは、例えば、青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子が混入された透明のシリコーン樹脂からなる。発光部６１１は、青色光と黄色光との混色により得られる白色光を出射する。
【００６２】
複数の半導体発光素子６１１ａは、実装基板６１２の上面６１２ａに、例えばマトリクス状に平面配置されており、各半導体発光素子６１１ａは、それぞれの主出射方向がランプ軸Ｊに沿った上方に向けた姿勢で実装基板６１２に実装されている。なお、複数の半導体発光素子６１１ａは、必ずしもそれらの全てがランプ軸Ｊ方向に沿った上方に向いている必要はなく、一部がランプ軸Ｊに対して斜めに傾いた方向に向けた姿勢で実装されていても良い。これにより配光の制御性がより向上して、より好ましい配光特性を得ることができる。
【００６３】
封止部材６１１ｂは、例えばブロック状であって、全ての半導体発光素子６１１ａを封止している。封止部材６１１ｂは、上方から見て正方形であって、ランプ軸Ｊはその正方形の中心と交差している。このような構成とすれば、ランプ軸Ｊを中心とする全周に亘って均一な配光を得ることができる。
図１２に示すように、実装基板６１２は、例えば円形状であって樹脂板と金属板とからなる金属ベース基板である。実装基板６１２の上面６１２ａの略中央には、ブロック状の発光部６１１が実装されている。また、実装基板６１２の上面６１２ａの周縁領域には、配線パターン（不図示）を介して発光部６１１と電気的に接続されたコネクタ６１３が配置されている。発光モジュール６１０は、実装基板６１２の下面６１２ｂを基台１６０の上面１６０ａに面接触させた状態で、実装基板６１２の貫通孔６１２ｃに貫通させたねじ６８０をねじ孔１６４にねじ込んで、基台１６０に固定されている。
【００６４】
図１３に示すように、導光部材６２０は、外観視円柱状の導光部６２１と、当該導光部６２１の下側に延設された筒状の取付部６２３とで構成される。
導光部６２１は、半導体発光素子６１１ａから上方に向けて出射された光の一部を、導光部材６２０の内部から基台１６０の上面１６０ａを避けた斜め下方へ出射させるための部位であって、下面側に円錐台形状の空洞６２７を有する。当該導光部６２１には、第１入射面６２１ａ、第２入射面６２１ｂ、反射面６２１ｃおよび出射面６２１ｄが形成されている。導光部材６２０の入射面６２６は、第１入射面６２１ａと第２入射面６２１ｂとで構成されている。
【００６５】
第１入射面６２１ａは、円錐台形状の空洞６２７の上面を構成する円形の面であって、発光部６１１の中央領域と対向しており、基台１６０の上面１６０ａと平行である。
第２入射面６２１ｂは、第１入射面６２１ａを囲繞するような円環状であり、第１入射面６２１ａの外周縁と第２入射面６２１ｂの内周縁とは連続している。当該第２入射面６２１ｂは、発光部６１１の外周縁領域と対向しており、半導体発光素子６１１ａから出射された光の一部は、第２入射面６２１ｂを通過して導光部６２１の内部に入射する。なお、導光部６２１の内部には、第１入射面６２１ａからも半導体発光素子６１１ａから出射された光が入射する。
【００６６】
第２入射面６２１ｂは、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて、上面１６０ａから漸次離れるように上面１６０ａに対して傾斜している。そのため、半導体発光素子６１１ａから真上に向けて出射された光は第２入射面６２１ｂを通過する際にランプ軸Ｊから遠ざかる方向、すなわち、導光部材６２０の側面である出射面６２１ｄに近づく方向に屈折される。したがって、第２入射面６２１ｂで屈折されず真上に向かう場合と比べて、導光部材６２０の内部においてより短い光路で、出射面６２１ｄに到達させることができる。その結果、導光部材６２０のランプ軸Ｊ方向の寸法を従来よりも短くすることができる。
【００６７】
反射面６２１ｃは、基台１６０の上面１６０ａと平行な円形の平面であって、導光部材６２０の上面で構成されており、第１入射面６２１ａおよび第２入射面６２１ｂの上方に位置し、グローブ１３０の内面１３１と対向している。
出射面６２１ｄは、導光部材６２０の側面（外周面）を構成する円環帯状の面であって、基台１６０の上面１６０ａに対して垂直であり、グローブ１３０の内面１３１と対向している。
【００６８】
図１３に光路Ｌ４で示すように、半導体発光素子６１１ａから出射された光の一部は、第２入射面６２１ｂを通過して導光部６２１の内部に入射し、反射面６２１ｃで反射された後、出射面６２１ｄを通過して導光部６２１の外部に斜め下方に向け出射される。そして、導光部６２１から斜め下方に向けて出射された光は、グローブ１３０を透過し、基台１６０の上面１６０ａを避けた斜め下方へ進行する。
【００６９】
また、光路Ｌ５に示すように、半導体発光素子６１１ａから出射された光の他の一部は、第１入射面６２１ａに入射する。第１入射面６２１ａは、基台１６０の上面１６０ａと平行であるため、第１入射面６２１ａから導光部６２１の内部に入射した光は、反射面６２１ｃに対して垂直に入射することになり、反射面６２１ｃで反射されずに反射面６２１ｃを通過して、導光部６２１の外部に上方に向け出射される。
【００７０】
取付部６２３は、筒状であって、取付部６２３の外周面と導光部６２１の外周面とは面一になっており、取付部６２３の筒内空間は本体部６２１の空洞６２７と連続している。当該取付部６２３は、導光部材６２０を発光モジュール１１０の実装基板１１２に固定すると共に、発光部１１１に対して位置決めするための部分であって、下端面が実装基板１１２の上面１１２ａに当接されている。
【００７１】
本実施の形態に係る照明用光源６００も、第２入射面６２１ｂが、基台１６０の上面１６０ａの周縁側から中央側に向けて、上面１６０ａから漸次離れるように上面１６０ａに対して傾斜している。したがって、小型化したとしても配光特性も点灯時の意匠性も良好である。なお、照明用光源６００において、導光部６２１の第１入射面６２１ａは必ずしも必要でなく、第１入射面６２１ａを形成しない代わりに、第２入射面６２１ｂが円錐面であってもよい。
【００７２】
＜その他の変形例＞
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施の形態の構成に限定されない。例えば、上記実施の形態および変形例の部分的な構成を適宜組み合わせてなる照明用光源であってもよい。また、上記実施の形態に記載した材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されない。さらに、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、照明用光源の構成に適宜変更を加えることは可能である。
【００７３】
上記実施の形態では、半導体発光素子はＬＥＤであり、発光モジュールはＬＥＤモジュールであったが、半導体発光素子は、例えば、ＬＤ（レーザダイオード）であってもよく、ＥＬ素子（エレクトリックルミネッセンス素子）であってもよい。
上記実施の形態に係る半導体発光素子は、実装基板の上面にＣＯＢ技術を用いて実装されていたが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）型の半導体発光素子が実装されていてもよい。
【００７４】
上記実施の形態に係る発光部は、半導体発光素子として青色ＬＥＤを用いるとともに、蛍光体粒子として青色光を黄色光に変換する蛍光体粒子を用いていたが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、紫外線を発する半導体発光素子と、三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子とを組み合わせた発光部であってもよい。
上記実施の形態に係る口金は、エジソンタイプのＥ型であったが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、ピンタイプ（具体的にはＧＹ、ＧＸ等のＧ型）の口金であってもよい。
【００７５】
上記実施の形態に係る回路ユニットは、その全体が筐体の内部に収容されていたが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、回路ユニットの一部がグローブの内部に収容されていてもよい。また、本実施の形態に係る回路ユニットは、回路基板がランプ軸Ｊと平行になる姿勢で筐体の内部に収容されていたが、回路基板はランプ軸Ｊと直交する姿勢であってもよい。
【００７６】
本発明は、照明一般に広く利用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１００，６００  照明用光源
１１１ａ，６１１ａ  半導体発光素子
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０，６２０  導光部材
１２１，２２１，３２１，４２１，５２１  主導光部
１２１ｂ，２２１ｂ，３２１ｄ，４２１，５２１  傾斜領域
１２１ｄ  出射面
１２２  補助導光部
１２２ａ  補助入射領域
１２２ｃ  補助出射面
１６０  基台
１６０ａ  上面
【図１】
2015002018.tif 000003
【図２】
2015002018.tif 000004
【図３】
2015002018.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015002018.tif 000009
【図８】
2015002018.tif 000010
【図９】
2015002018.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2015002018.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015002018.tif 000015
【図１４】
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