(57)【要約】  色円盤を回転させることによって発光色を変更できるＬＥＤ電球において、構造が簡単で使いやすいＬＥＤ電球を提供する。ＬＥＤ電球は、本体と、本体に配置されたＬＥＤと、本体に回転可能に支持され、ＬＥＤを覆う様に配置されたグローブと、グローブとＬＥＤとの間に配置された円盤と、グローブの回転に伴ってＬＥＤと円盤との位置関係を相対的に変更させる位置変更機構と、を有する。本発明のＬＥＤ電球は、円盤が、ＬＥＤから出射された光を第１の発光色に変換する第１の蛍光体と、ＬＥＤから出射された光を第１の発光色と異なる第２の発光色に変換する第２の蛍光体と、を含み、位置変更機構による位置関係の変更によって、グローブから出射される第３の発光色が変化する。
2018021568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＥＤ電球であって、
本体と、
前記本体に配置されたＬＥＤと、
前記本体に回転可能に支持され、前記ＬＥＤを覆う様に配置されたグローブと、
前記グローブと前記ＬＥＤとの間に配置された円盤と、
前記グローブの回転に伴って前記ＬＥＤと前記円盤との位置関係を相対的に変更させる位置変更機構と、を有し、
前記円盤は、前記ＬＥＤから出射された光を第１の発光色に変換する第１の蛍光体と、前記ＬＥＤから出射された光を前記第１の発光色と異なる第２の発光色に変換する第２の蛍光体と、を含み、
前記位置変更機構による位置関係の変更によって、前記グローブから出射される第３の発光色が変化する、
ことを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記ＬＥＤは前記本体に固定されており、
前記円盤は前記グローブと接続されており、
前記位置変更機構は、前記グローブを前記本体に対して回転可能に支持する支持機構であり、
前記円盤は前記グローブの回転に伴って回転し、前記ＬＥＤとの位置関係を相対的に変更する、
請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記円盤は円環状の領域を有し、前記円環状の領域に前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体が配置されている、請求項１又は２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記円盤は凹部を有し、前記凹部に、前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体が塗布されている、請求項１〜３の何れか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
前記グローブの回転に伴って、前記ＬＥＤに対向する前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体の比率が変化するように、前記円盤に前記第１の蛍光体及び前記第２の蛍光体が配置されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項６】
前記円盤の周囲に配置された第１の遮光部材を更に有する、請求項１〜５の何れか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項７】
前記第１の蛍光体と前記第２の蛍光体との間に配置された第２の遮光部材を更に有する、請求項１〜６の何れか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項８】
前記第１の遮光部材又は前記第２の遮光部材は、白色反射樹脂である、請求項６又は７に記載のＬＥＤ電球。
【請求項９】
前記ＬＥＤは、ダム材、前記ダム材の内側に配置された複数のＬＥＤダイ、及び、前記ダム材の内側に配置された封止材を含む、請求項１〜８の何れか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０】
前記ＬＥＤは、複数の領域にそれぞれ配置された複数のダム材、前記複数のダム材の内側にそれぞれ配置された複数のＬＥＤダイ、及び、前記複数のダム材の内側にそれぞれ配置された封止材を含む、請求項１〜８の何れか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１１】
前記グローブの回転に伴って変更される前記第３の発光色を示すマークを更に有する、請求項１〜１０の何れか一項に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１２】
前記第３の発光色が対象物を照射した際に、前記対象物の位置で測定した光が、以下の（Ａ）を満たす、請求項１〜１１の何れか一項に記載のＬＥＤ電球。
（Ａ）ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離DUVSSLが、−０．０３２５≦DUVSSL≦−０．００７５である。
【請求項１３】
前記第３の発光色が対象物を照射した際に、前記対象物の位置で測定した光が、更に、以下の（Ｂ）及び（Ｃ）を満たす、請求項１２に記載のＬＥＤ電球。
（Ｂ）前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ*nSSL、ｂ*nSSL（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴSSL（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ*nref、ｂ*nref（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣnが
−２．７  ≦  ΔＣn ≦  １８．６            （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、
下記式(1)で表される飽和度差の平均が下記式(2)を満たし、
【数１】
2018021568.tif 000007
【数２】
2018021568.tif 000008
かつ飽和度差の最大値をΔＣmax、飽和度差の最小値をΔＣminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との差ΔＣmax−ΔＣminが、
３．０  ≦  （ΔＣmax−ΔＣmin）  ≦  １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣn＝√｛（ａ*nSSL）2＋（ｂ*nSSL）2｝−√｛（ａ*nref）2＋（ｂ*nref）2｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１        ７．５  Ｐ    ４    ／１０
＃０２      １０      ＰＢ  ４    ／１０
＃０３        ５      ＰＢ  ４    ／１２
＃０４        ７．５    Ｂ  ５    ／１０
＃０５      １０      ＢＧ  ６    ／  ８
＃０６        ２．５  ＢＧ  ６    ／１０
＃０７        ２．５    Ｇ  ６    ／１２
＃０８        ７．５  ＧＹ  ７    ／１０
＃０９        ２．５  ＧＹ  ８    ／１０
＃１０        ５        Ｙ  ８．５／１２
＃１１      １０      ＹＲ  ７    ／１２
＃１２        ５      ＹＲ  ７    ／１２
＃１３      １０        Ｒ  ６    ／１２
＃１４        ５        Ｒ  ４    ／１４
＃１５        ７．５  ＲＰ  ４    ／１２
（Ｃ）前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθnSSL（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴSSL（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθnref（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈn｜が
０  ≦  ｜Δｈn｜  ≦  ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈn＝θnSSL−θnrefとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）と、ＬＥＤに対して移動できる蛍光体とを備え、ＬＥＤと蛍光体との相対的な位置関係を変更することにより発光色を変更できるＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
光源となるＬＥＤと、ＬＥＤの発光の全部又は一部を波長変換する蛍光体とを備え、当該蛍光体がＬＥＤに対して移動可能で、ＬＥＤと蛍光体の相対的な位置関係を変更することにより発光色を変更できる照明装置が知られている。【０００３】
特許文献１の図９には、波長変換コンポーネントが回転可能である白色光放出デバイスが示されている。この白色光放出デバイスは、三つの同心円の周囲に配置されたＬＥＤと、当該同心円と共通の回転軸を中心に回転可能な透明ディスク（波長変換コンポーネント）とを備えている。透明ディスクの表面には、所定の成分や濃度の蛍光体を含み、所与の回転角に応じて波長変換特性が変化する波長変換領域が形成されている。このような構成により白色光放出デバイスは、ＬＥＤと波長変換領域の相対的な位置関係を変えることにより、冷白色と温白色との間で白色光の色温度を変更できる。【０００４】
特許文献２には、複数の領域を有する積層型蛍光体シートが光源から出射される光の光路上に設けられた照明装置が示されている。特許文献２の照明装置は、積層型蛍光体シートと光源との相対位置を移動する移動部を備え、複数の領域の何れかから光源の出射光が透過する領域を選択可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１０−５４１２８３号公報  （図９、段落００５９）
【特許文献２】特開２０１２−２２１７６３号公報
【発明の概要】
【０００６】
特許文献１には、波長変換特性が場所により異なる透明ディスク（以下、「色円盤」と呼ぶ）を備え、当該色円盤の回転により発光色を調整できること、のみが示されている。特許文献１に記載の手法をＬＥＤ電球にいかに適用するかについては、具体的な記載も示唆もない。
【０００７】
特許文献２には、具体的にはロータリーソレノイドによって積層型蛍光体シートを巻き取り、光源との相対位置を移動させることが記載されている。従って、特許文献２に記載の照明装置の構造は複雑であり、照明装置の低価格化や小型軽量化が困難である。
【０００８】
そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、色円盤を回転させることによって発光色を変更できるＬＥＤ電球において、構造が簡単で使いやすいＬＥＤ電球を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明のＬＥＤ電球は、本体と、本体に配置されたＬＥＤと、本体に回転可能に支持され、ＬＥＤを覆う様に配置されたグローブと、グローブとＬＥＤとの間に配置された円盤と、グローブの回転に伴ってＬＥＤと円盤との位置関係を相対的に変更させる位置変更機構と、を有する。本発明のＬＥＤ電球は、円盤が、ＬＥＤから出射された光を第１の発光色に変換する第１の蛍光体と、ＬＥＤから出射された光を第１の発光色と異なる第２の発光色に変換する第２の蛍光体と、を含み、位置変更機構による位置関係の変更によって、グローブから出射される第３の発光色が変化する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明のＬＥＤ電球は、ＬＥＤは本体に固定されており、円盤はグローブと接続されており、位置変更機構はグローブを本体に対して回転可能に支持する支持機構であり、円盤はグローブの回転に伴って回転し、ＬＥＤとの位置関係を相対的に変更する、よう構成されていても良い。
【００１１】
本発明のＬＥＤ電球の円盤は円環状の領域を有し、円環状の領域に第１の蛍光体及び第２の蛍光体が配置されていても良い。
【００１２】
本発明のＬＥＤ電球の円盤は、凹部を有し、凹部に、第１の蛍光体及び第２の蛍光体が塗布されていても良い。
【００１３】
本発明のＬＥＤ電球は、グローブの回転に伴って、ＬＥＤに対向する第１の蛍光体と第２の蛍光体の比率が変化するように、円盤に第１の蛍光体及び第２の蛍光体が配置されていても良い。
【００１４】
本発明のＬＥＤ電球は、円盤の周囲に配置された第１の遮光部材を更に有していても良い。
【００１５】
本発明のＬＥＤ電球は、第１の蛍光体と第２の蛍光体との間に配置された第２の遮光部材を更に有していても良い。
【００１６】
本発明のＬＥＤ電球の第１の遮光部材又は第２の遮光部材は、白色反射樹脂であっても良い。
【００１７】
本発明のＬＥＤ電球のＬＥＤは、ダム材、ダム材の内側に配置された複数のＬＥＤダイ、及び、ダム材の内側に配置された封止材を含んでいても良い。
【００１８】
本発明のＬＥＤ電球のＬＥＤは、複数の領域にそれぞれ配置された複数のダム材、複数のダム材の内側にそれぞれ配置された複数のＬＥＤダイ、及び、複数のダム材の内側にそれぞれ配置された封止材を含んでいても良い。
【００１９】
本発明のＬＥＤ電球は、グローブの回転に伴って変更される第３の発光色を示すマークを更に有していても良い。
【００２０】
本発明のＬＥＤ電球のＬＥＤと円盤とが所定の位置関係にあるときの第３の発光色が対象物を照射した際に、対象物の位置で測定した光が、以下の（Ａ）を満たすものであっても良い。
（Ａ）ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離DUVSSLが、−０．０３２５≦DUVSSL≦−０．００７５である。
【００２１】
本発明のＬＥＤ電球のＬＥＤと円盤とが所定の位置関係にあるときの第３の発光色が対象物を照射した際に、対象物の位置で測定した光が、更に、以下の（Ｂ）及び（Ｃ）を満たすものであっても良い。
（Ｂ）対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ*nSSL、ｂ*nSSL（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴSSL（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ*nref、ｂ*nref（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣnが
−２．７  ≦  ΔＣn ≦  １８．６            （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、
下記式(1)で表される飽和度差の平均が下記式(2)を満たし、
【数１】
2018021568.tif 000003
【数２】
2018021568.tif 000004
かつ飽和度差の最大値をΔＣmax、飽和度差の最小値をΔＣminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との差ΔＣmax−ΔＣminが、
３．０  ≦  （ΔＣmax−ΔＣmin）  ≦  １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣn＝√｛（ａ*nSSL）2＋（ｂ*nSSL）2｝−√｛（ａ*nref）2＋（ｂ*nref）2｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１        ７．５  Ｐ    ４    ／１０
＃０２      １０      ＰＢ  ４    ／１０
＃０３        ５      ＰＢ  ４    ／１２
＃０４        ７．５    Ｂ  ５    ／１０
＃０５      １０      ＢＧ  ６    ／  ８
＃０６        ２．５  ＢＧ  ６    ／１０
＃０７        ２．５    Ｇ  ６    ／１２
＃０８        ７．５  ＧＹ  ７    ／１０
＃０９        ２．５  ＧＹ  ８    ／１０
＃１０        ５        Ｙ  ８．５／１２
＃１１      １０      ＹＲ  ７    ／１２
＃１２        ５      ＹＲ  ７    ／１２
＃１３      １０        Ｒ  ６    ／１２
＃１４        ５        Ｒ  ４    ／１４
＃１５        ７．５  ＲＰ  ４    ／１２
（Ｃ）対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθnSSL（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴSSL（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθnref（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈn｜が
０  ≦  ｜Δｈn｜  ≦  ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈn＝θnSSL−θnrefとする。
【００２２】
本発明のＬＥＤ電球は、ＬＥＤと蛍光体の相対的な位置関係により発光色を変更できるＬＥＤ電球において、回転軸周りに回転可能なグローブと、前記回転軸から外れて配置されたＬＥＤと、前記回転軸を中心とする回転角に応じて蛍光体が塗り分けられた色円盤とを備え、前記色円盤は、グローブと連動して回転することを特徴とする。
【００２３】
本発明のＬＥＤ電球では、回転軸を中心として、グローブとグローブに固定された色円盤が回転する。色円盤は、回転角に応じて蛍光体が塗り分けられた領域を有する。この領域は、空気層を介してＬＥＤに積層する。ＬＥＤから放射された光は、上部に蛍光体が積層しているとき、その一部又は全部が当該蛍光体で波長変換されグローブから外部に出射する。グローブを回転し、ＬＥＤ上に蛍光体を配置するか、又はＬＥＤ上の蛍光体を別の蛍光体に代えると、ＬＥＤ電球の発光色が変化する。
【００２４】
本発明によれば、グローブを回転させるだけで発光色を変化できるＬＥＤ電球を、簡単な構造で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態のＬＥＤ電球１０の分解斜視図。
【図２】ＬＥＤ電球１０の部分断面図。
【図３】ＬＥＤ電球１０のグローブ１１の内部を示す平面図。
【図４】ＬＥＤ電球１０に含まれる蛍光体フレーム１２の斜視図。
【図５Ａ】ＬＥＤ電球１０に含まれるＬＥＤ１６の側面図。
【図５Ｂ】ＬＥＤ電球１０に含まれるＬＥＤ１６の横方向断面図。
【図６】ＬＥＤ電球１０に含まれる反射枠１３の斜視図。
【図７】ＬＥＤ電球１０に含まれる反射枠１３とＬＥＤ１６との関係を示す斜視図。
【図８】ＬＥＤ電球１０に含まれるグローブ１１と蛍光体フレーム１２との関係を示す斜視拡大図。
【図９Ａ】ＬＥＤ電球１０に含まれるケース１８の上面図。
【図９Ｂ】ＬＥＤ電球１０に含まれるグローブ１１とケース１８との接続箇所の断面拡大図。
【図９Ｃ】ＬＥＤ電球１０に含まれるグローブ１１とケース１８との接続箇所の外観図。
【図１０Ａ】本発明の第２実施形態のＬＥＤ電球２０に含まれる蛍光体フレーム２２の直径方向の断面図。
【図１０Ｂ】本発明の第２実施形態のＬＥＤ電球２０に含まれる蛍光体フレーム２２の円周方向の断面図。
【図１１】本発明の第３実施形態のＬＥＤ電球３０に含まれるＬＥＤ３６の構造を示す断面図。
【図１２】ＬＥＤ３６が配置される回路基板３５上の領域を示す図。
【図１３】回路基板３５に対応する蛍光体フレームの円盤部３２ｆにおける蛍光体の配置例を示す図。
【図１４】本発明の第４実施形態のＬＥＤ電球４０に含まれる回路基板４５の上面図。
【図１５】本発明の第５実施形態のＬＥＤ電球５０に含まれる回路基板５５の上面図。
【図１６】本発明の第６実施形態のＬＥＤ電球６０に含まれる蛍光体フレーム６２の上面図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながらＬＥＤ電球の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、説明のため部材の縮尺は適宜変更している。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態のＬＥＤ電球１０の分解斜視図である。グローブ１１には、特性の異なる蛍光体で塗り分けられた蛍光体フレーム１２（色円盤）が取り付けられる。蛍光体フレーム１２は、ブリッジ部１２ａを介してグローブ１１に固定される。反射枠１３及び回路基板１５は、ネジ１４でヒートシンク１８ａに固定される。ヒートシンク１８ａは、上面がケース１８の上部に配置されるようケース１８に固定される。口金１９は、ケース１８の下部に取り付けられる。ＬＥＤ１６とコネクタ１７は、回路基板１５の上面に実装される。グローブ１１は、グローブ１１及びケース１８の中心線である回転軸Ａを中心に回転できるように、ＬＥＤ電球１０の本体であるケース１８に嵌め込まれる。このように、蛍光体フレーム１２はグローブ１１とＬＥＤ１６との間に配置される。
【００２８】
図２は、ＬＥＤ電球１０の部分断面図であり、回路基板１５の短辺に整列した３個のＬＥＤ１６（図１参照）のうち、中央のＬＥＤ１６が含まれる断面の一部を示している。前述したように、ヒートシンク１８ａはケース１８の上部に配置され、その上面に回路基板１５が積層される。回路基板１５には、両端部にＬＥＤ１６が実装されているとともに、反射枠１３が積層される。反射枠１３は回路基板１５にネジ１４で固定される。
【００２９】
グローブ１１は、段差部１１ｂでケース１８の上端と接している。グローブ１１の下部及びケース１８の上部に形成される係止用の爪（後述）が係合することにより、グローブ１１はケース１８に対して回転可能な状態で支持される。グローブ１１及び蛍光体フレーム１２は、グローブ１１の段差部１１ｂと蛍光体フレーム１２のブリッジ部１２ａとが接着されることにより接続される。
【００３０】
蛍光体フレーム１２は、円環部１２ｆとブリッジ部１２ａとを備えているとともに、円環部１２ｆの中央が開口している。また蛍光体フレーム１２は、ＬＥＤ１６の直上部分に凹部１２ｂが形成されている。
【００３１】
図３は、ＬＥＤ電球１０のグローブ１１の内部を示す平面図であり、グローブ１１を図２のＢ−Ｂ切断線で水平方向に切断し、ＬＥＤ電球１０を上部から眺めた状態を示している。図３に示すように、グローブ１１には切断面１１ａと段差部１１ｂとが観察される。グローブ１１と連動して蛍光体フレーム１２が回転するように、グローブ１１の段差部１１ｂと蛍光体フレーム１２のブリッジ部１２ａとが接着固定されている。
【００３２】
蛍光体フレーム１２は、透明プラスチックからなる。蛍光体フレーム１２の円環状の部分は、領域１２ｂ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｅに８分割されている。領域１２ｂ、１２ｂ、領域１２ｃ、１２ｃ、領域１２ｄ、１２ｄ、領域１２ｅ、１２ｅは、円環の中心に対してそれぞれ対をなす位置に配置される。領域１２ｃ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｅには蛍光体が塗布されており、以下、領域１２ｃ、１２ｄ、１２ｅを、蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅともいう。領域１２ｂ、１２ｂには蛍光体が塗布されておらず凹部として形成されており、以下、領域１２ｂを凹部１２ｂともいう。領域１２ｂ、１２ｂを通して、ＬＥＤ１６が観察される。図３の状態でＬＥＤ１６を点灯させると、ＬＥＤ電球１０はＬＥＤ１６の発光色で発光することになる。
【００３３】
蛍光体フレーム１２の下に、反射枠１３が観察される。蛍光体フレーム１２は透明なので、蛍光体フレーム１２を通して反射枠１３の一部分が観察し得るが、この部分は図示していない。反射枠１３の下に、回路基板１５が観察される。反射枠１３は、回転軸Ａから外れた位置でネジ１４により回路基板１５に固定される。回路基板１５の上面には、反射枠１３と干渉しない位置にコネクタ１７が実装される。回路基板１５の下側にはヒートシンク１８ａの上面が観察される。
【００３４】
図４は、ＬＥＤ電球１０に含まれる蛍光体フレーム１２の斜視図であり、蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅを塗布する前の蛍光体フレーム１２を下側から眺めた状態を示している。図４に示すように蛍光体フレーム１２は、円環部１２ｆと、円環部１２ｆから突出した二つのブリッジ部１２ａからなる。円環部１２ｆは、開口の直径が２０ｍｍで、外周の直径が３０ｍｍである。円環部１２ｆの下面には、８個の領域１２ｂ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｅに対応して、８個の凹部１２ｂ、１２ｂ、１２ｃ´、１２ｃ´、１２ｄ´、１２ｄ´、１２ｅ´、１２ｅ´が形成されている。前述したように、凹部１２ｂ以外の凹部１２ｃ´、１２ｄ´、１２ｅ´には、それぞれ蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが塗布される。ブリッジ部１２ａには、下側に向かう段差が設けられている。
【００３５】
上述のように蛍光体フレーム１２は、円環状の領域に蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが回転軸を中心とする回転角に応じて塗り分けられ、中心部が開口している。このような構成により、本実施形態のＬＥＤ電球１０は、蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの使用量を削減するとともに、蛍光体フレーム１２を軽量化することができる。また、前述したようにＬＥＤ１６の発光色でＬＥＤ電球１０を点灯させるため、凹部１２ｂには蛍光体が塗布されず、透明のままである。
【００３６】
図５Ａは、ＬＥＤ電球１０に含まれるＬＥＤ１６の側面図である。図５Ａに示すように、ＬＥＤ１６を側面から眺めると、封止材１６ａと、封止材１６ａの下部に接する基板１６ｂとが観察される。図５Ｂは、ＬＥＤ１６を側面から見た断面図である。封止材１６ａは、透明な樹脂からなり、図５Ｂに示すように、ＬＥＤダイ１６ｃを封止し、直径が２．２ｍｍで中央部が盛り上がった凸レンズ部を有する。図５Ｂにおいて、基板１６ｂは、電極１６ｂ１、絶縁体１６ｂ２、電極１６ｂ３を有し、ＬＥＤダイ１６ｃはワイヤ１６ｄにより電極１６ｂ１および電極１６ｂ３に接続される。基板１６ｂは、平面形状が２．５７ｍｍ×２．５７ｍｍの正方形で、厚さが約０．１ｍｍであり、下面に接続電極が形成されている。基板１６ｂの底面から封止材１６ａの頂部までの高さは１．１４ｍｍである。
【００３７】
図６は、ＬＥＤ電球１０に含まれる反射枠１３の斜視図である。反射枠１３は、反射部１３ａと、アーム部１３ｂと、取り付け部１３ｃとからなる。反射枠１３は、白色のプラスチックからなり、反射部１３ａの内側の斜面がＬＥＤ１６の放射光を反射するよう構成される。また反射部１３ａと、アーム部１３ｂと、取り付け部１３ｃとの上面が面一となっており、アーム部１３ｂは他の部分より若干薄くなっている。
【００３８】
図７は、ＬＥＤ電球１０に含まれる反射枠１３とＬＥＤ１６の関係を示す斜視図である。反射部１３ａの内側の底部から露出するように、３個のＬＥＤ１６が配置される。反射部１３ａは、ＬＥＤ１６を図２における左右から挟むように配置される。ＬＥＤ１６の上面と反射枠１３の上面との間には２ｍｍ程度の高低差がある。
【００３９】
ＬＥＤ１６は青色発光ダイオードであり、その発する光の波長はおよそ４５０〜４６０ｎｍで、鋭いピークを有するスペクトルを有する。図３に示す状態では、ＬＥＤ１６から発した光は蛍光体フレーム１２を抜け、グローブ１１に達する。その結果、ＬＥＤ電球１０は青色で発光する。
【００４０】
図３に示した状態からグローブ１１を左回りに４５°回転させると、蛍光体１２ｃがＬＥＤ１６の上部を覆う。蛍光体１２ｃは、蛍光物質としてＹＡＧ（Yttrium Aluminium Garnet）を含み、黄色発光する蛍光体である。蛍光体１２ｃは、ＬＥＤ１６の発光の一部を黄色光に波長変換するよう構成される。蛍光体１２ｃにより波長変換された黄色光と、波長変換されなかった青色光とがグローブ１１に達し、ＬＥＤ電球１０は白色で発光する。
【００４１】
さらにグローブ１１を左回りに４５°回転させると、蛍光体１２ｄがＬＥＤ１６の上部を覆う。蛍光体１２ｄは、蛍光物質としてＣａＡｌＳｉＮ３等を含み、赤色発光する蛍光体である。蛍光体１２ｄは、全てのＬＥＤ１６の発光を赤色光に波長変換するよう構成される。この結果、ＬＥＤ電球１０は赤色で発光する。
【００４２】
さらにグローブ１１を左回りに４５°回転させると、蛍光体１２ｅがＬＥＤ１６の上部を覆う。蛍光体１２ｅは、蛍光物質としてβ−ＳｉＡｌＯＮ等を含み、緑色発光する蛍光体である。蛍光体１２ｅは、全てのＬＥＤ１６の発光を緑色光に波長変換するよう構成される。この結果、ＬＥＤ電球１０は緑色で発光する。
【００４３】
以上のようにＬＥＤ電球１０は、回転軸を中心としたグローブ１１の回転に伴ってＬＥＤ１６と蛍光体との相対的な位置関係が変更され、その発光色が、青色、白色、赤色、緑色に変化する。本実施形態のＬＥＤ電球１０は、通常のＬＥＤ電球に対し、グローブ１１を回転可能とし、グローブ１１に固定する蛍光体フレーム１２を追加したものである。ＬＥＤ電球１０のグローブ１１の温度上昇は少ないので、ユーザは、グローブ１１を回転させるためにグローブ１１に手で触れても、手をやけどすることがない。すなわちＬＥＤ電球１０は、蛍光体フレーム１２（色円盤）を回転させることによって発光色を変更する機能を簡単な構造で実現したものであり、しかもユーザが使いやすいという効果を有している。
【００４４】
なお、蛍光体フレーム１２の周囲に遮光部材を設けると良い。例えば、図３の状態から蛍光体フレーム１２を左回りに４５°回転させた状態において、ＬＥＤ１６の発光は、蛍光体１２ｃに含まれる蛍光物質により波長変換され、蛍光物質を中心に等方的に放射される。このため、蛍光体フレーム１２の横方向（図３では紙面に平行な方向）からも波長変換された光が放射される。横方向への放射される波長変換された光は、ＬＥＤ電球１０の配光特性を乱すことがある。蛍光体フレーム１２の周囲に遮光部材を設ければ、蛍光体フレーム１２の横方向に放射される光が無くなる。この結果、ＬＥＤ電球１０の配光特性は乱されなくなる。同様に、蛍光体フレーム１２の内側の側面にも遮光部材を配すると良い。
【００４５】
上記遮光部材が白色反射樹脂であると、さらに良い。白色反射樹脂である遮光部材を蛍光体フレーム１２の周囲に設けると、蛍光体フレーム１２の横方向に放射される光は白色反射樹脂により乱反射される。その結果、ＬＥＤ電球１０の発光効率が向上する。蛍光体フレーム１２の内側の側面も同様である。
【００４６】
ＬＥＤ電球１０では、蛍光体フレーム１２の下面に凹部１２ｂ、１２ｃ´、１２ｄ´、１２ｅ´を設け、凹部１２ｃ´、１２ｄ´、１２ｅ´に蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅを塗布している。これに対し、凹部のない色円盤（又は蛍光体フレーム）の平坦な面に、良く知られた方法で蛍光体を塗り分けても良い。しかしながらＬＥＤ電球１０のように色円盤（蛍光体フレーム１２）に凹部１２ｂ、１２ｃ´、１２ｄ´、１２ｅ´を設けておくと、粘度の低い媒体によって蛍光体を塗布することができ、製造が容易になる。また、凹部のない色円盤（又は蛍光体フレーム）の平坦な面をダム材で仕切り、この仕切られた領域に粘度の低い蛍光体を塗布しても良い。しかしながらＬＥＤ電球１０のように凹部１２ｂ、１２ｃ´、１２ｄ´、１２ｅ´を設けておけば、ダム材を塗布する工程を省略できる。
【００４７】
なおＬＥＤ電球１０では、発光色を白色、赤色、緑色、青色としたが、蛍光体に含まれる蛍光物資及びその配合を調整することにより任意の発光色を得ることができる。また、ＬＥＤ電球１０では、ＬＥＤ１６を、１／２回転対称となるように回転軸Ａを中心に対向して配置したが、ＬＥＤ１６を１／ｎ回転対称となるように配置しても良い。またＬＥＤ電球１０では、蛍光体フレーム１２に塗布した蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅは、対となるＬＥＤ１６の発光が同じ色に波長変換するよう構成される。これに対し、対となるＬＥＤ１６の発光が異なる色に波長変換するよう蛍光体を構成しても良い。また、ＬＥＤ電球１０の蛍光体フレーム１２は、外周と開口とを有する円環部１２ｆを有して構成され、円環部１２ｆにおける一部領域に蛍光体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが塗布されている。しかし、蛍光体フレーム１２を開口を有しない円盤部を有するよう構成し、円盤部を半径によって分割した扇形の領域に、蛍光体を塗布しても良い。この場合、さらに多くのＬＥＤを蛍光体と積層させることができるため、光量の増大を図ることができる。またＬＥＤ電球１０では、ＬＥＤ１６を青色発光ダイオードとしていた。しかしながらＬＥＤは青色発光ダイオードに限られず、近紫外発光ＬＥＤや白色ＬＥＤであっても良い。
【００４８】
グローブ１１と蛍光体フレーム１２との接続について、図８を参照して説明する。図８は、ＬＥＤ電球１０に含まれるグローブ１１と蛍光体フレーム１２との関係を示す斜視拡大図であり、より詳細には、グローブ１１と蛍光体フレーム１２とが接続された状態で、グローブ１１をケース１８と接続される下部から見た図である。後述するように、蛍光体フレーム１２は、円環部１２ｆと、円環部１２ｆから対向して突出する二つのブリッジ部１２ａとを有する。ブリッジ部１２ａには、下側に向かう段差１２ｇが設けられる。また、グローブ１１の段差部１１ｂには、ブリッジ部１２ａの段差１２ｇを収容可能な切り欠き１１ｃが形成される。グローブ１１の切り欠き１１ｃの底面と、蛍光体フレーム１２の段差１２ｇの上面とが、接着により接続される。
【００４９】
グローブ１１とケース１８との関係について、図９Ａから図９Ｃを参照して説明する。図９ＡはＬＥＤ電球１０に含まれるケース１８の上面図である。図９ＢはＬＥＤ電球１０に含まれるグローブ１１とケース１８との接続箇所の断面拡大図であり、図３におけるＣ−Ｃ切断線における断面を示している。図９ＣはＬＥＤ電球１０に含まれるグローブ１１とケース１８との接続箇所の外観図である。
【００５０】
図９Ａに示すように、ケース１８の上部の外周近傍には、係止用の爪１８ｂが形成される。爪１８ｂは、弾性を有する材料、例えば樹脂や金属により形成可能である。図９Ａでは、爪１８ｂは２つずつ４カ所に形成されているが、この構成に限定されるものではない。
【００５１】
図９Ｂに示すように、グローブ１１の段差部１１ｂの先端に突出部１１ｃが形成される。グローブ１１の突出部１１ｃとケース１８の爪１８ｂとが係合することにより、グローブ１１とケース１８とが接続される。グローブ１１の段差部１１ｂの底面とケース１８の爪１８ｂの上面とは、上面視においてほぼ同一の円形に形成され、グローブ１１はケース１８に対し、回転軸を中心として回転可能となる。グローブ１１を回転させると、上述のようにグローブ１１と蛍光体フレーム１２とが接続されているため、蛍光体フレーム１２も回転軸を中心として回転する。その結果、グローブ１１の回転に伴って、ＬＥＤ１６と蛍光体フレーム１２との位置関係が相対的に変更される。
【００５２】
突出部１１ｃを段差部１１ｂの円周に連続的に形成するようにすると、爪１８ｂがケース１８の上部の一部のみに形成されている構成であっても、グローブ１１を回転させたときにグローブ１１とケース１８との接続を安定して維持することができる。逆に、突出部１１ｃを一部のみに形成し、爪１８ｂを連続的に形成してもよい。
【００５３】
グローブ１１およびケース１８に、それぞれ突出部および係止部を設け、グローブ１１がケース１８に対して所定角度を超えて回転しないよう規制してもよい。例えばグローブ１１に設けられた突出部がケース１８に複数設けられた係止部に規制され、係止部を超えて回転しないようにすることができる。所定角度（第１実施形態においては１８０度）回転するごとに発光色が周期的に変動するようなＬＥＤ電球において、所定角度を超えてグローブが回転しないようになっていると、ユーザは色の可変範囲を明確に把握することができる。
【００５４】
図９Ｃに示すように、グローブ１１の下端外表面に目盛１１ｄが形成され、ケース１８の上端外表面に指標１８ｃが形成される。図９Ｃの状態は、ＬＥＤ電球１０の発光色が指標１８ｃの位置の目盛１１ｄで表される色（この場合、Ｂ：青）であることを示している。このように構成することにより、ユーザは実際にＬＥＤ電球１０を点灯しなくても、グローブ１１の回転角に対応するＬＥＤ電球１０の発光色を容易に知ることができる。なお、図９Ｃでは、グローブ１１に目盛１１ｄが、ケース１８に指標１８ｃが形成されて発光色を示すマークを構成しているが、この構成に限定されず、例えばグローブ１１に指標を、ケース１８に目盛を形成するようにしてもよい。また、図９Ｃでは、目盛１１ｄにおいて発光色を文字により表しているが、この構成に限定されず、発光色に対応する色や、蛍光体ごとのＬＥＤ１６に照射される割合に対応する数値などにより表してもよい。
【００５５】
また、ＬＥＤ電球１０は、回転軸Ａを中心とするグローブ１１の回転角が所定角度のときに、ユーザにクリック感を付与するクリック機構を備えてもよい。例えば標準的な発光色となる回転角のときにクリック感を与えるように構成すると、ユーザはＬＥＤ電球１０を、容易に標準的な発光色で発光させることができる。
【００５６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態のＬＥＤ電球２０は、遮光部材を有する蛍光体フレーム２２を備える点で、第１実施形態のＬＥＤ電球１０と相違する。第１実施形態のＬＥＤ電球１０と同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
図１０Ａは、本発明の第２実施形態のＬＥＤ電球２０に含まれる蛍光体フレーム２２の直径方向の断面図であり、図１０Ｂは、蛍光体フレーム２２の円周方向の断面図である。
【００５８】
本実施形態の蛍光体フレーム２２は、円環部２２ｆが遮光部材２２ｆ１と透明部材２２ｆ２とを有するよう構成される。図１０Ａに示すように、遮光部材２２ｆ１は、光を遮断する部材により、蛍光体フレーム２２の周囲に設けられる。また、遮光部材２２ｆ１は、蛍光体フレーム２２の内側の側面に設けられてもよい。円環部２２ｆの上面は透明部材２２ｆ２で形成され、ＬＥＤ１６の発光および／または波長変換された光を透過する。
【００５９】
図１０Ｂに示すように、遮光部材２２ｆ３が、塗り分けられた蛍光体を仕切るように（例えば蛍光体２２ｄおよび蛍光体２２ｅの間に）設けられてよい。図１０Ａまたは図１０Ｂのように遮光部材２２ｆ１または遮光部材２２ｆ３を設けることにより、蛍光体２２ｄで波長変換された光が横方向に放射されず、透明部材２２ｆ２を通してグローブ１１に放射される。かかる構成により、ＬＥＤ電球２０の配光特性を安定させることができる。
【００６０】
上述のように、遮光部材２２ｆ１または遮光部材２２ｆ３を白色反射樹脂で構成することができる。白色反射樹脂で構成された遮光部材２２ｆ１または遮光部材２２ｆ３により、横方向に放射される光は乱反射され、ＬＥＤ電球２０の発光効率が向上する。このような、遮光部材２２ｆ１、遮光部材２２ｆ３、および透明部材２２ｆ２を有して構成される蛍光体フレームは、二色射出成形法により製造することができる。
【００６１】
なお、第１実施形態および第２実施形態のいずれも、蛍光体フレームの円環部は、透明部材上に塗布された蛍光体がＬＥＤに対向するように配置される。その結果、ＬＥＤから放射された光はまず蛍光体に入射し、透明部材を介してグローブに到達する。しかし、この構成に限定することを意図するものではなく、透明部材と蛍光体の順序が逆になっていてもよい。具体的には、円環部の上面に凹部が形成され、凹部の底が透明部材で構成され、凹部に蛍光体が塗布される構成であってもよい。
【００６２】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態のＬＥＤ電球３０は、ＬＥＤがＣＳＰ（チップサイズパッケージ）である点で、第１実施形態のＬＥＤ電球１０と相違する。第１実施形態のＬＥＤ電球１０と同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６３】
第１実施形態のＬＥＤ電球で使用するＬＥＤ１６は、図５Ｂに示すように、幅１．０ｍｍ以下のＬＥＤダイ１６ｃが一辺２．５７ｍｍの基板１６ｂに実装されている。明るいＬＥＤ電球を得るために、回路基板１５における実装面積に占めるＬＥＤダイ１６ｃの面積の比率を大きくしようとしても、かかるＬＥＤ１６を用いて実現することは難しい。
【００６４】
第３実施形態のＬＥＤ電球３０では、ＣＳＰのＬＥＤ３６を使用する。図１１は、本発明の第３実施形態のＬＥＤ電球３０に含まれるＬＥＤ３６の構造を示す断面図である。図１１を参照すると、ＣＳＰであるＬＥＤ３６は、ＬＥＤダイ３６ｃと、枠３６ｄと、封止材３６ａとを有する。
【００６５】
ＬＥＤダイ３６ｃは、光を放射する半導体素子であり、サファイヤ基板３６ｃ１と、半導体層３６ｃ２と、電極３６ｃ３とが積層されて構成される。サファイヤ基板３６ｃ１上に、発光層を含む半導体層３６ｃ２が形成される。さらに、半導体層３６ｃ２におけるサファイヤ基板３６ｃ１が形成される面と対向する面に、回路基板１５との接続に用いられる電極３６ｃ３が形成される。
【００６６】
枠３６ｄは、ＬＥＤダイ３６ｃの外周に設けられ、ＬＥＤダイ３６ｃを封止する透明な樹脂である封止材３６ａの形状を規制するとともに、ＬＥＤダイ３６ｃから放射される光の横方向への流出を遮断する。枠３６ｄを白色反射樹脂で形成すると、横方向に放射される光は乱反射され、ＬＥＤ電球３０の発光効率が向上するため、好適である。
【００６７】
図１１に示すＬＥＤ３６において、枠３６ｄの外形における幅は１．１ｍｍ以下であり、ＬＥＤダイ３６ｃの幅は０．８ｍｍである。また、枠３６ｄの高さは０．４ｍｍ以下であり、ＬＥＤダイ３６ｃにおけるサファイヤ基板３６ｃ１と半導体層３６ｃ２とを合わせた高さは０．１ｍｍ以下である。このように、ＣＳＰのＬＥＤ３６では、ＬＥＤ３６とＬＥＤダイ３６ｃとが略同サイズである。よって、回路基板上の同じ面積の領域に、より多くのＬＥＤダイを配置することができ、より明るいＬＥＤ電球３０を得ることができる。なお、上述したＬＥＤ３６のサイズは一例であり、これに限定されるものではない。
【００６８】
回路基板におけるＣＳＰのＬＥＤ３６を配置する領域を拡大すると、さらに多くのＬＥＤダイを配置することが可能となる。図１２は、ＬＥＤ３６が配置される回路基板３５上の領域を示す図である。図１２に示すように、ＣＳＰのＬＥＤ３６は、円形をなす回路基板３５における、所定の中心角の２つの扇型領域内に配置される。扇型領域は、円形をなす回路基板３５の中心を含まない。その結果ＬＥＤ３６は、回路基板３５の中心、すなわちグローブ１１の回転軸Ａから外れて配置される。２つの扇型領域は、１８０度回転したときに重なる関係にある。第１実施形態のＬＥＤ電球１０のＬＥＤ１６は、回路基板１５上の所定の半径を有する円周上に一次元的に配置される。一方、第３実施形態のＬＥＤ電球３０のＬＥＤ３６は、回路基板３５上の扇型領域内に二次元的に配置される。したがって、回路基板３５には、同じ面積の回路基板１５よりも多くのＬＥＤダイを配置可能である。なお、ＣＳＰでないＬＥＤを図１２に示す扇型領域に配置してもよいことは言うまでもない。
【００６９】
図１３は、回路基板３５に対応する蛍光体フレームの円盤部３２ｆにおける蛍光体の配置例を示す図である。回路基板３５で中心近傍から外縁近傍にわたって配置されるＬＥＤ３６に対応するため、円盤部３２ｆの凹部３２ｂ、３２ｃ´、３２ｄ´、３２ｅ´は、第１実施形態のような円環状ではなく、扇型形状に形成される。そして、蛍光体３２ｃ、３２ｄ、３２ｅはこの扇形形状に塗布される。
【００７０】
図１３の例では、中心角が４５度の扇型が８個形成され、それぞれ対応する蛍光体が塗布され、または塗布されず透明のままとされる。このような円盤部３２ｆを有する蛍光体フレームによると、グローブ１１を４５度回転させるごとにＬＥＤ電球３０の発光色が切り替わる。この蛍光体の塗布領域は例示であり、分割数および形状は適宜変更可能である。
【００７１】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態のＬＥＤ電球４０は、回路基板４５におけるダム材で囲まれた領域内に実装されたＬＥＤダイを樹脂で封止した構造のＬＥＤ４６を有する点で、第１実施形態のＬＥＤ電球１０と相違する。
【００７２】
図１４は、本発明の第４実施形態のＬＥＤ電球４０に含まれる回路基板４５の上面図である。図１４を参照すると、回路基板４５に実装されるＬＥＤ４６は、ＬＥＤダイ４６ａと、ダム材４６ｂとを有する。ＬＥＤダイ４６ａは、第３実施形態におけるＬＥＤダイ３６ｃと同様に構成され、後述するダム材４６ｂにより囲まれた回路基板４５上の複数の領域内に複数配置される。
【００７３】
ダム材４６ｂは、回路基板４５上の所定の領域を囲むよう複数設けられ、ＬＥＤダイ４６ａを封止する透明な樹脂である封止材の形状を規制するとともに、ＬＥＤダイ４６ａから放射される光の横方向への流出を遮断する。ダム材４６ｂを白色反射樹脂で形成すると、横方向に放射される光は乱反射され、ＬＥＤ電球４０の発光効率が向上するため、好適である。
【００７４】
ＬＥＤ電球４０に使用されるＬＥＤ４６は、上述のように、複数の領域に配置された複数のダム材４６ｂと、複数のダム材４６ｂの内側にそれぞれ配置された複数のＬＥＤダイ４６ａと、複数のダム材４６ａの内側にそれぞれ配置された封止材とを含んでいる。
【００７５】
このように回路基板４５およびＬＥＤ４６を構成することにより、同じ面積の回路基板に対してより多くのＬＥＤダイを配置することができる。また、一回の工程でＬＥＤダイを封止することができるので、製造工程を全体としてより単純化できる。
【００７６】
図１４において、ダム材４６ｂが囲む所定の領域は扇形形状であるため、図１３に示した蛍光体フレームの円盤部３２ｆのように蛍光体を扇形領域に塗布した円盤部を有する蛍光体フレームを使用するのが好ましい。なお、ダム材４６ｂが囲む所定の領域は扇形形状に限定されず、例えば半径方向に延びる棒状の形状などに適宜変更可能である。このとき、ダム材４６ｂが囲む所定の領域の形状に適合するよう、蛍光体フレームに蛍光体を塗布する領域の形状も適宜変更してよい。
【００７７】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態のＬＥＤ電球５０は、ダム材で囲まれた領域内に実装されたＬＥＤダイを樹脂で封止した構造のＬＥＤ４６を、サブマウント回路基板を介して回路基板５５に配置する点で、第４実施形態のＬＥＤ電球４０と相違する。
【００７８】
図１５は、本発明の第５実施形態のＬＥＤ電球５０に含まれる回路基板５５の上面図である。図１５を参照すると、回路基板５５に実装されるＬＥＤ５６は、ＬＥＤダイ５６ａと、ダム材５６ｂと、サブマウント回路基板５６ｃとを有する。ＬＥＤダイ５６ａおよびダム材５６ｂは、回路基板５５ではなくサブマウント回路基板５６ｃの上に実装される点を除き第４実施形態におけるＬＥＤダイ４６ａおよびダム材４６ｂと同様であり、共通する点については説明を省略する。
【００７９】
サブマウント回路基板５６ｃには、ＬＥＤダイ５６ａおよびダム材５６ｂが実装された、いわゆるＣＯＢ（チップオンボード）パッケージである。ＬＥＤダイ５６ａおよびダム材５６ｂが実装された状態のサブマウント回路基板５６ｃが、ＬＥＤ５６として回路基板５５上に配置される。これにより、ＬＥＤ５６はサブマウント回路基板５６ｃを介してＬＥＤ電球５０に実装される。
【００８０】
ＬＥＤ電球５０に使用されるＬＥＤ５６は、上述のように、複数の領域に配置された複数のダム材５６ｂと、複数のダム材５６ｂの内側にそれぞれ配置された複数のＬＥＤダイ５６ａと、複数のダム材５６ａの内側にそれぞれ配置された封止材とを含んでいる。
【００８１】
ダム材５６ｂが囲む領域の形状および蛍光体フレームに蛍光体を塗布する領域の形状については、第４実施形態と同様である。また、サブマウント回路基板５６ｃは、長方形の一辺が円弧となった形状で形成されているが、この形状に限定されず、適宜変更可能である。
【００８２】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態のＬＥＤ電球６０は、２つの蛍光体により塗り分けられた蛍光体フレーム６２を有する点で、第１実施形態のＬＥＤ電球１０と相違する。
【００８３】
図１６は、本発明の第６実施形態のＬＥＤ電球６０に含まれる蛍光体フレーム６２の上面図である。図１６では、蛍光体フレーム６２のブリッジ部は省略されている。図１６を参照すると、円形の蛍光体フレーム６２は、その直径によって等分され、円の中心を通る曲線により回転対称となるようさらに分割され、分割されたそれぞれの領域内に、蛍光体６２ｂおよび６２ｃが塗布される。蛍光体フレーム６２は、その周囲に、および／または、塗り分けられた蛍光体を仕切るように、第２実施形態で説明した遮光部材を有していてもよい。
【００８４】
蛍光体フレーム６２は、どのように配置されたＬＥＤとともに使用してもよいが、中心近傍まで蛍光体が塗布されているため、中心近傍までＬＥＤが配置されているとより好ましい。ここでは、ＬＥＤ電球６０が図１２に示す回路基板３５を有するものとして以下説明する。
【００８５】
回路基板３５に対し図１６で示した角度で蛍光体フレーム６２が重なると、ＬＥＤ３６と蛍光体６２ｂとが対向する。このとき、ＬＥＤ電球６０は第１の色で発光する。この状態からグローブ１１とともに蛍光体フレーム６２を左方向に回転させるにつれて、ＬＥＤ３６と対向する蛍光体６２ｂの領域が減少するとともに蛍光体６２ｃの領域が増加する。所定角度（本実施形態では左方向に１３５度）回転すると、ＬＥＤ３６と蛍光体６２ｃとが対向する状態に遷移する。このとき、ＬＥＤ電球６０は第２の色で発光する。
【００８６】
このように、ＬＥＤ電球６０では、ＬＥＤ３６に対向する蛍光体の比率が、グローブ１１の回転に伴って変化するように、蛍光体フレーム６２に蛍光体が塗布されている。かかる構成により、ユーザは使用環境や好みに応じてＬＥＤ電球６０の発光色を調整することができ、好適である。
【００８７】
本実施形態において、蛍光体６２ｂは、ＬＥＤ３６と対向したときに、蛍光体６２ｃがＬＥＤ３６と対向したときにＬＥＤ電球６０が発光する色よりも、CIE1960(u,v)色度図上における黒体放射軌跡からの距離であるDuvが小さい色で発光するよう設定される。また、蛍光体６２ｂは、黒体放射軌跡に近似する色で、蛍光体６２ｃは、暗くても色彩がはっきり認識できる色で、ＬＥＤ電球６０を発光させるようそれぞれ設定されてよい。このような蛍光体フレーム６２を有するＬＥＤ電球６０は、通常の明るさが求められる状況と色彩をはっきり確認したい状況とが時系列的に混在する場所で使用するのに好適である。このような場所は、例えば家庭の居室であり、通常時の照明と食事のときの照明とを切り替えて使用することが考えられる。
【００８８】
黒体放射軌跡に近似する色とは、例えばDuvが0.02以下である色をいう。黒体放射軌跡に近似する色のうち、相関色温度が5700K以上7100K以下、特に約6500Kの色は昼光色と呼ばれる。昼光色は、曇天空の色に近いため、すがすがしく爽快な雰囲気の照明に好適である。
【００８９】
ＬＥＤ３６と蛍光体６２ｃとが対向するときにＬＥＤ電球６０が発光する色の一例として、ＬＥＤ電球６０の発光色が対象物を照射した際に、対象物の位置で測定した光が以下の（Ａ）を満たす色を使用することができる：
Ａ）ＡＮＳＩ  Ｃ７８．３７７で定義される黒体放射軌跡からの距離DUVSSLが、−０．０３２５≦DUVSSL≦−０．００７５である。
【００９０】
また、ＬＥＤ３６と蛍光体６２ｃとが対向するときにＬＥＤ電球６０が発光する色の一例として、ＬＥＤ電球６０の発光色が対象物を照射した際に、対象物の位置で測定した光が、上記（Ａ）に加えて以下の（Ｂ）および（Ｃ）を満たす色を使用することができる：
（Ｂ）前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の＃０１から＃１５の下記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ*nSSL、ｂ*nSSL（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴSSL（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間におけるａ*値、ｂ*値をそれぞれａ*nref、ｂ*nref（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、飽和度差ΔＣnが
−２．７  ≦  ΔＣn ≦  １８．６            （ｎは１から１５の自然数）
を満たし、
下記式(1)で表される飽和度差の平均が下記式(2)を満たし、
【数３】
2018021568.tif 000005
【数４】
2018021568.tif 000006
かつ飽和度差の最大値をΔＣmax、飽和度差の最小値をΔＣminとした場合に、飽和度差の最大値と、飽和度差の最小値との差ΔＣmax−ΔＣminが、
３．０  ≦  （ΔＣmax−ΔＣmin）  ≦  １９．６
を満たす。
ただし、ΔＣn＝√｛（ａ*nSSL）2＋（ｂ*nSSL）2｝−√｛（ａ*nref）2＋（ｂ*nref）2｝とする。
１５種類の修正マンセル色票
＃０１        ７．５  Ｐ    ４    ／１０
＃０２      １０      ＰＢ  ４    ／１０
＃０３        ５      ＰＢ  ４    ／１２
＃０４        ７．５    Ｂ  ５    ／１０
＃０５      １０      ＢＧ  ６    ／  ８
＃０６        ２．５  ＢＧ  ６    ／１０
＃０７        ２．５    Ｇ  ６    ／１２
＃０８        ７．５  ＧＹ  ７    ／１０
＃０９        ２．５  ＧＹ  ８    ／１０
＃１０        ５        Ｙ  ８．５／１２
＃１１      １０      ＹＲ  ７    ／１２
＃１２        ５      ＹＲ  ７    ／１２
＃１３      １０        Ｒ  ６    ／１２
＃１４        ５        Ｒ  ４    ／１４
＃１５        ７．５  ＲＰ  ４    ／１２
（Ｃ）前記対象物の位置で測定した光による照明を数学的に仮定した場合の上記１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθnSSL（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とし、
前記対象物の位置で測定した光の相関色温度ＴSSL（Ｋ）に応じて選択される基準の光による照明を数学的に仮定した場合の当該１５種類の修正マンセル色票のＣＩＥ  １９７６  Ｌ*ａ*ｂ*色空間における色相角をθnref（度）（ただしｎは１から１５の自然数）とした場合に、色相角差の絶対値｜Δｈn｜が
０  ≦  ｜Δｈn｜  ≦  ９．０（度）（ｎは１から１５の自然数）
を満たす。
ただし、Δｈn＝θnSSL−θnrefとする。
【００９１】
なお、蛍光体６２ｂおよび６２ｃは、黒体放射軌跡に近似する色または暗くても色彩がはっきり認識できる色で発光以外の色、例えば、電球色と昼白色とで発光するように構成されてもよい。また、第６実施形態において、蛍光体フレーム６２は、３種以上の蛍光体で塗り分けられてもよい。
【図１】
2018021568.tif 000009
【図２】
2018021568.tif 000010
【図３】
2018021568.tif 000011
【図４】
2018021568.tif 000012
【図５Ａ】
2018021568.tif 000013
【図５Ｂ】
2018021568.tif 000014
【図６】
2018021568.tif 000015
【図７】
2018021568.tif 000016
【図８】
2018021568.tif 000017
【図９Ａ】
2018021568.tif 000018
【図９Ｂ】
2018021568.tif 000019
【図９Ｃ】
2018021568.tif 000020
【図１０Ａ】
2018021568.tif 000021
【図１０Ｂ】
2018021568.tif 000022
【図１１】
2018021568.tif 000023
【図１２】
2018021568.tif 000024
【図１３】
2018021568.tif 000025
【図１４】
2018021568.tif 000026
【図１５】
2018021568.tif 000027
【図１６】
2018021568.tif 000028
【国際調査報告】
2018021568.tif 000029
2018021568.tif 000030
2018021568.tif 000031
2018021568.tif 000032