(57)【要約】【課題】  たとえばハロゲンランプの代替手段として用いることに適したＬＥＤ電球を提供すること。【解決手段】  ＬＥＤチップ３１０を具備する光源部３００と、光源部３００を支持する底部２０１、および光源部３００を包囲する側壁部２０２、を有し、第１方向一方側に開口する筐体２００と、筐体２００に対して上記第１方向他方側に取り付けられた口金６００と、側壁部２０２に囲まれた空間に配置されているとともに、光源部３００に対面する入射面４１０、入射面４１０から入射した光を上記第１方向一方側へと出射する出射面４２０、入射面４１０と出射面４２０との間に位置するとともに入射面４１０側から出射面４２０側に向かうほど断面形状が大となる周側面４３０、を有する導光体４００と、を備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上のＬＥＤチップを具備する光源部と、
上記光源部を支持する底部、および上記光源部を包囲する側壁部、を有し、第１方向一方側に開口する筐体と、
上記筐体に対して上記第１方向他方側に取り付けられた口金と、
上記側壁部に囲まれた空間に配置されているとともに、上記光源部に対面する入射面、上記入射面から入射した光を上記第１方向一方側へと出射する出射面、および上記入射面と上記出射面との間に位置するとともに上記入射面側から上記出射面側に向かうほど断面形状が大となる周側面、を有する導光体と、
を備えることを特徴とする、ＬＥＤ電球。
【請求項２】
上記光源部は、上記ＬＥＤチップを覆うとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる透光樹脂、を有する、請求項１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
上記透光樹脂は、上記ＬＥＤチップからの光によって励起されることにより、上記ＬＥＤチップからの光とは異なる波長の光を発する蛍光材料が混入されている、請求項２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
上記透光樹脂は、ドーム状である、請求項２または３に記載のＬＥＤ電球。
【請求項５】
上記光源部は、上記ＬＥＤチップが搭載されたリード、およびこのリードの少なくとも一部を覆うケースを有する、請求項４に記載のＬＥＤ電球。
【請求項６】
上記導光体の上記入射面は、上記第１方向一方側に凹む凹面とされており、かつ上記光源部を収容している、請求項４ないし５のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項７】
上記導光体の上記出射面は、上記第１方向視において上記入射面と重なっており、かつ上記第１方向他方側に凹む凹面を含む、請求項６に記載のＬＥＤ電球。
【請求項８】
上記導光体の出射面は、各々がドーム状とされた複数のレンズ面を含む、請求項６または７に記載のＬＥＤ電球。
【請求項９】
上記光源部は、複数の上記ＬＥＤチップが搭載されたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板に形成されており上記複数のＬＥＤチップを囲む堰部と、を有しており、
上記透光樹脂は、上記堰部に囲まれた領域に形成されており、かつ上記第１方向一方側を向く平面状の出射面を有する、請求項２または３に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１０】
上記透光樹脂の上記出射面は、上記堰部の上記第１方向一方側端よりも上記第１方向他方側に位置する、請求項９に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１１】
上記導光体は、上記入射面を囲み、かつ上記堰部に嵌合する環状溝を有する、請求項１０に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１２】
上記導光体の上記入射面は、上記第１方向一方側に凹む凹面とされており、かつ上記透光樹脂の出射面に対して離間している、請求項９ないし１１のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項１３】
上記導光体の上記入射面は、円形の底面と、断面円形状の側面と、を有する、請求項１２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１４】
上記導光体の上記出射面は、上記第１方向視において上記入射面と重なっており、かつ上記第１方向他方側に凹む凹面を含む、請求項１２または１３に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１５】
上記導光体の出射面は、各々がドーム状とされた複数のレンズ面を含む、請求項１２ないし１４のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項１６】
上記導光体の上記入射面は、上記透光樹脂の上記出射面よりも小である、請求項９または１０に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１７】
上記導光体の上記入射面と上記透光樹脂の上記出射面とは、互いに接している、請求項１６に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１８】
上記側壁部は、明白色とされている、請求項１６または１７に記載のＬＥＤ電球。
【請求項１９】
上記導光体の上記第１方向一方側部分を囲む形状とされており、かつ上記筐体の上記底部との間に上記導光体を挟持する導光体ホルダをさらに備えており、
上記導光体ホルダが、上記筐体に対して取り付けられている、請求項１ないし１８のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項２０】
上記筐体は、上記側壁部に形成された雌ねじを有しており、
上記導光体ホルダは、上記筐体の上記雌ねじに螺合する雄ねじを有する、請求項１９に記載のＬＥＤ電球。
【請求項２１】
上記筐体は、上記底部および上記側壁部を構成する金属製の放熱部材を含む、請求項１ないし２０のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項２２】
上記放熱部材は、複数のフィンを有する、請求項２１に記載のＬＥＤ電球。
【請求項２３】
上記ＬＥＤチップに電力供給するための電源部を備えており、
上記筐体は、上記放熱部材に対して上記第１方向他方側に取り付けられており、かつ上記電源部を収容する樹脂製の電源収容部を含む、請求項２１または２２に記載のＬＥＤ電球。
【請求項２４】
上記筐体の上記側壁部は、隙間を隔てて上記導光体の上記周側面を包囲する内側面を有している、請求項１ないし２３のいずれかに記載のＬＥＤ電球。
【請求項２５】
上記内側面は、上記第１方向一方側へと向かうほど断面形状が大である、請求項２４に記載のＬＥＤ電球。
【請求項２６】
上記内側面は、明白色面または金属光沢面とされている、請求項２４または２５に記載のＬＥＤ電球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としてＬＥＤチップを備えるＬＥＤ電球に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２２は、従来のＬＥＤ電球の一例を示している（たとえば、特許文献１，２参照）。同図に示されたＬＥＤ電球９００は、複数のＬＥＤモジュール９０１、グローブ９０２、放熱部材９０３、および口金９０４を備えている。ＬＥＤモジュール９０１は、ＬＥＤ電球９００の発光手段であり、ＬＥＤチップ（図示略）が内蔵されている。グローブ９０２は、ＬＥＤモジュール９０１からの光を拡散させつつ透過するものである。放熱部材９０３は、ＬＥＤモジュール９０１からの熱を放散させるためのものであり、たとえばアルミからなる。口金９０４は、ＬＥＤ電球９００を、白熱電球用の照明器具に取り付けるための部位である。ＬＥＤ電球９００は、点灯時にグローブ９０２を均一に光らせることにより、白熱電球に似た外観を呈することが意図されている。
【０００３】
照明器具に取り付けられる電球には、白熱電球のほかに、たとえばハロゲンランプがある。ハロゲンランプは、白熱電球よりも照射範囲が狭められており、たとえば屋内のダウンライトと称される照明器具に取り付けられる。ＬＥＤ電球９００は、より広い範囲を照らすには適しているが、ダウンライトとして用いられるためには、照射範囲をより狭い範囲に限定することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１３５３０８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３５３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、たとえばハロゲンランプの代替手段として用いることに適したＬＥＤ電球を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供されるＬＥＤ電球は、１以上のＬＥＤチップを具備する光源部と、上記光源部を支持する底部、および上記光源部を包囲する側壁部、を有し、第１方向一方側に開口する筐体と、上記筐体に対して上記第１方向他方側に取り付けられた口金と、上記側壁部に囲まれた空間に配置されているとともに、上記光源部に対面する入射面、上記入射面から入射した光を上記第１方向一方側へと出射する出射面、および上記入射面と上記出射面との間に位置するとともに上記入射面側から上記出射面側に向かうほど断面形状が大となる周側面、を有する導光体と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光源部は、上記ＬＥＤチップを覆うとともに、上記ＬＥＤチップからの光を透過させる透光樹脂、を有する。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記透光樹脂は、上記ＬＥＤチップからの光によって励起されることにより、上記ＬＥＤチップからの光とは異なる波長の光を発する蛍光材料が混入されている。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記透光樹脂は、ドーム状である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光源部は、上記ＬＥＤチップが搭載されたリード、およびこのリードの少なくとも一部を覆うケースを有する。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記入射面は、上記第１方向一方側に凹む凹面とされており、かつ上記光源部を収容している。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記出射面は、上記第１方向視において上記入射面と重なっており、かつ上記第１方向他方側に凹む凹面を含む。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の出射面は、各々がドーム状とされた複数のレンズ面を含む。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光源部は、複数の上記ＬＥＤチップが搭載されたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板に形成されており上記複数のＬＥＤチップを囲む堰部と、を有しており、上記透光樹脂は、上記堰部に囲まれた領域に形成されており、かつ上記第１方向一方側を向く平面状の出射面を有する。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記透光樹脂の上記出射面は、上記堰部の上記第１方向一方側端よりも上記第１方向他方側に位置する。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体は、上記入射面を囲み、かつ上記堰部に嵌合する環状溝を有する。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記入射面は、上記第１方向一方側に凹む凹面とされており、かつ上記透光樹脂の出射面に対して離間している。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記入射面は、円形の底面と、断面円形状の側面と、を有する。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記出射面は、上記第１方向視において上記入射面と重なっており、かつ上記第１方向他方側に凹む凹面を含む。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の出射面は、各々がドーム状とされた複数のレンズ面を含む。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記入射面は、上記透光樹脂の上記出射面よりも小である。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記入射面と上記透光樹脂の上記出射面とは、互いに接している。
【００２３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記側壁部は、明白色とされている。
【００２４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の上記第１方向一方側部分を囲む形状とされており、かつ上記筐体の上記底部との間に上記導光体を挟持する導光体ホルダをさらに備えており、上記導光体ホルダが、上記筐体に対して取り付けられている。
【００２５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記筐体は、上記側壁部に形成された雌ねじを有しており、上記導光体ホルダは、上記筐体の上記雌ねじに螺合する雄ねじを有する。
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記筐体は、上記底部および上記側壁部を構成する金属製の放熱部材を含む。
【００２７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱部材は、複数のフィンを有する。
【００２８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記ＬＥＤチップに電力供給するための電源部を備えており、上記筐体は、上記放熱部材に対して上記第１方向他方側に取り付けられており、かつ上記電源部を収容する樹脂製の電源収容部を含む。
【００２９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記筐体の上記側壁部は、隙間を隔てて上記導光体の上記周側面を包囲する内側面を有している。
【００３０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記内側面は、上記第１方向一方側へと向かうほど断面形状が大である。
【００３１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記内側面は、明白色面または金属光沢面とされている。
【００３２】
このような構成によれば、上記光源部からの光は、上記導光体の上記出射面から上記第１方向一方側に向けて出射される。このため、上記ＬＥＤ電球の周囲全方位を照らすのではなく、所望の範囲を選択的に照らすことが可能である。したがって、上記ＬＥＤ電球は、たとえばハロゲンランプの代替手段としてダウンライトなどの照明器具に取り付けて用いられるのに適している。
【００３３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す正面図である。
【図２】図１のＬＥＤ電球を示す平面図である。
【図３】図１のＬＥＤ電球を示す底面図である。
【図４】図１のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図１のＬＥＤ電球に用いられる光源部を示す断面図である。
【図６】図１のＬＥＤ電球に用いられる光源部の光源基板を示す平面図である。
【図７】図１のＬＥＤ電球に用いられる光源部の光源基板を示す底面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す断面図である。
【図９】図８のＬＥＤ電球を示す平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す断面図である。
【図１１】図１０のＬＥＤ電球を示す平面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す正面図である。
【図１３】図１２のＬＥＤ電球を示す平面図である。
【図１４】図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿う断面図である。
【図１５】図１２のＬＥＤ電球に用いられる光源部および導光体を示す要部拡大断面図である。
【図１６】本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す断面図である。
【図１７】本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す断面図である。
【図１８】図１７のＬＥＤ電球を示す平面図である。
【図１９】本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す断面図である。
【図２０】図１９のＬＥＤ電球を示す平面図である。
【図２１】本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤ電球を示す断面図である。
【図２２】従来のＬＥＤ電球の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３６】
図１〜図４は、本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０１は、筐体２００、光源部３００、導光体４００、電源部５００、および口金６００を備えている。ＬＥＤ電球１０１は、たとえばハロゲンランプの代替手段として、ダウンライトなどの照明器具に取り付けて用いられる。
【００３７】
筐体２００は、ＬＥＤ電球１０１の土台となる要素であり、本実施形態においては、放熱部材２１０および電源収容部２２０からなる。放熱部材２１０は、たとえばアルミに代表される金属からなり、図４に示すように、底部２０１および側壁部２０２を有する。底部２０１は、円形板状であり、光源部３００を支持している。側壁部２０２は、円筒形状であり、底部２０１を囲んでいる。側壁部２０２の図中上部内側には、雌ねじ２２１が形成されている。図１に示すように、放熱部材２１０の外面には、複数のフィン２１１が形成されている。側壁部２１０の内面は、たとえば黒色などの暗色とされている。
【００３８】
電源収容部２２０は、たとえはポリカーボネートに代表される樹脂からなり、図中下方に向かうほど小径となる円筒形状とされている。電源収容部２２０は、放熱部材２１０に対して、それぞれに形成されたねじ（図示略）による螺合、または接着によって取り付けられている。
【００３９】
光源部３００は、ＬＥＤ電球１０１の光源であり、図４に示すように光源基板３７０を介して、筐体２００の底部２０１によって支持されている。図５に示すように、光源部３００は、複数のＬＥＤチップ３１０、透光樹脂３２０、リード３３０、およびケース３４０を備えている。
【００４０】
ＬＥＤチップ３１０は、たとえばＧａＮ系半導体材料からなるｎ型半導体層、ｐ型半導体層、およびこれらのｎ型半導体層およびｐ型半導体層に挟まれた活性層を有しており、たとえば青色光を発する。リード３３０は、たとえばＣｕ合金またはＦｅ合金などの金属からなり、複数のＬＥＤチップ３１０が搭載されている。複数のＬＥＤチップ３１０とリード３３０の適所とは、ワイヤによって接続されている。
【００４１】
ケース３４０は、たとえば白色の樹脂からなり、リード３３０の一部を覆っている。リード３３０のうちケース３４０から外方に露出した部分は、光源部３００を光源基板３７０に搭載するための端子として用いられる。透光樹脂３２０は、複数のＬＥＤチップ３１０を覆っており、ケース３４０上に形成されている。透光樹脂３２０は、ドーム形状とされており、たとえば透明なエポキシ樹脂に蛍光材料が混入された材質からなる。この蛍光材料は、ＬＥＤチップ３１０からの青色光によって励起されることにより黄色光を発する。
【００４２】
光源基板３７０は、筐体２００の底部２０１に対してたとえば接着剤あるいは接着シートによって取り付けられており、図６および図７に示すように、基材３７１および金属層３７２からなる。基材３７１は、たとえばガラスエポキシ樹脂、または表面に絶縁処理が施されたアルミからなり、略円形状とされている。金属層３７２は、たとえばＣｕ，Ｎｉ，Ａｕが積層されたメッキ層であり、配線パターン３７３および放熱パターン３７４を有する。配線パターン３７３は、基材３７１の一方側の面に形成されており、光源部３００の搭載、および光源部３００への電源供給に用いられる。放熱パターン３７４は、基材３７１の他方側の面に形成されており、この面のほぼ全域を覆うように形成されている。
【００４３】
導光体４００は、たとえば透明なエポキシ樹脂からなり、図４に示すように筐体２００の側壁部２０２によって囲まれた空間に収容されている。導光体４００は、入射面４１０、出射面４２０、および周側面４３０を有する。入射面４１０は、導光体４００の下部に設けられており、光源部３００に対面している。本実施形態においては、入射面４１０は上方に凹む凹面とされており、光源部３００を収容している。光源部３００から出射された光は、入射面４１０に入射する。出射面４２０は、導光体４００の上部に設けられており、本実施形態においては、円形の平面とされている。入射面４１０から入射した光は、導光体４００内を進行したのちに、出射面４２０から出射される。周側面４３０は、入射面４１０と出射面４２０との間に位置しており、下方から上方に向かうほど断面寸法が大となる円筒形状とされている。
【００４４】
導光体４００は、電源基板３７０を介して底部２０１に対して押し付けられることによって固定されている。この押し付けは、導光体ホルダ４８０によってなされている。導光体ホルダ４８０は、たとえば樹脂からなる環状部材であり、導光体４００に対して緩やかに嵌合している。導光体ホルダ４８０には、雄ねじ４８１が形成されている。雄ねじ４８１を筐体２００の雌ねじ２２１に螺合させると、導光体ホルダ４８０は筐体２００に対して取り付けられる。導光体ホルダ４８０を筐体２００に対して締め付けていくと、導光体ホルダ４８０と底部２０１によって導光体４００が挟まれる格好となる。
【００４５】
電源部５００は、光源部３００に対して電源供給する機能を果たすものであり、電源基板５１０および複数の電子部品５２０を備えている。電源基板５１０は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなり、筐体２００の電源収容部２２０に収容され、これに対して取り付けられている。複数の電子部品５２０は、電源基板５１０に実装されており、たとえばトランス、コンデンサ、ダイオード、抵抗器、ＩＣチップなどが含まれる。
【００４６】
口金６００は、ＬＥＤ電球１０１をダウンライトなどの照明器具に取り付けるとともに、外部からの電力を受けるための部位であり、たとえばＪＩＳなどの工業規格に沿った仕様とされている。口金６００は、一般的に絶縁材料からなる筒状部分とその下方に取り付けられた金属製のねじ部分を有している。
【００４７】
次に、ＬＥＤ電球１０１の作用について説明する。
【００４８】
本実施形態によれば、光源部３００からの光は、導光体４００の出射面４２０から図４における上方に向けて出射される。このため、ＬＥＤ電球１０１の周囲全方位を照らすのではなく、所望の範囲を選択的に照らすことが可能である。したがって、ＬＥＤ電球１０１は、たとえばハロゲンランプの代替手段としてダウンライトなどの照明器具に取り付けて用いられるのに適している。
【００４９】
光源部３００の透光樹脂３２０がドーム状であることにより、ＬＥＤチップ３１０からの光を上方に向けて集光することができる。また、導光体４００の入射面４１０を凹面とし、この入射面４１０によって光源部３００を収容する構成とすることにより、光源部３００からの光のほとんどすべてを導光体４００に入射させることができる。これは、ＬＥＤ電球１０１の高輝度化に有利である。周側面４３０は、光源部３００から斜め上方へと進行した光を全反射によって出射面４２０へと導く効果を奏する。
【００５０】
筐体２００を金属からなる放熱部材２１０を有する構成とすることにより、光源部３００から発生した熱を、底部２０１から側壁部２０２へと速やかに伝えることができる。複数のフィン２１１は、この熱を外部へと放散するのに役立つ。また、筐体２００を樹脂からなる電源収容部２２０を有する構成とすることにより、ＬＥＤ電球１０１の軽量化を図ることができる。
【００５１】
図８〜図２１は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００５２】
図８および図９は、本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０２は、導光体４００の出射面４２０の構成が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、出射面４２０は、複数のレンズ面４２２を含んでいる。複数のレンズ面４２２は、各々が小サイズのドーム形状とされており、図９に示すように互いに隣接するように、かつ互いのピッチがばらつかないように配置されている。
【００５３】
このような実施形態によっても、ＬＥＤ電球１０２をハロゲンランプの代替手段として用いることができる。また、複数のレンズ面４２２を備えることにより、照射範囲の照度をより高めることができる。
【００５４】
図１０および図１１は、本発明の第３実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０３は、導光体４００の出射面４２０の構成が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、出射面４２０は、凹面４２１と複数のレンズ面４２２とを含んでいる。凹面４２１は、導光体４００の上端から下方に向かって凹んでおり、図１１に示すように円形断面を有する。平面視において、出射面の凹面４２１と入射面４１０とは重なり合っている。
【００５５】
このような実施形態によっても、ＬＥＤ電球１０３をハロゲンランプの代替手段として用いることができる。また、出射面４２０が凹面４２１を含むことにより、入射面４１０へと入射した光のうち、上方へとまっすぐ進行する光は、凹面４２１から速やかに出射される。これは、上方へとまっすぐ進行する光が、導光体４００の内部において意図せず拡散されてしまうことを抑制するのに適している。
【００５６】
図１２〜図１５は、本発明の第４実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０４は、筐体２００、光源部３００、および導光体４００の構成が上述した実施形態と異なっている。
【００５７】
本実施形態においては、筐体２００は、たとえばアルミに代表される金属を用いて全体が一体的に成型されている。図１２に示すように、筐体２００の外面には、上下方向におけるほぼ全長にわたって複数のフィン２１１が形成されている。また、筐体２００には、下方に開口する凹部２０３が形成されている。凹部２０３には、電源部５００が収容されている。筐体２００の側壁部２０２は、内側面２０４を有している。内側面２０４は、隙間を隔てて導光体４００の周側面４３０を包囲している。内側面２０４は、下方から上方に向かうほど断面寸法が大となる円筒形状とされており、導光体４００の周側面４３０に沿った形状とされている。内側面２０４は、白色に代表される明白色面、または金属メッキによる金属光沢面とされている。
【００５８】
図１５に示すように、光源部３００は、ＬＥＤ基板３５０、複数のＬＥＤチップ３１０、堰部３６０、および透光樹脂３２０を備えている。ＬＥＤ基板３５０は、セラミックス、表面に絶縁処理が施されたアルミに代表される金属、あるいはガラスエポキシ樹脂からなり、矩形状とされている。複数のＬＥＤチップ３１０は、ＬＥＤ基板３５０にたとえばマトリクス状に搭載されている。堰部３６０は、たとえばシリコーン樹脂からなり、ＬＥＤ基板３５０上において複数のＬＥＤチップ３１０を囲むように円環状に形成されている。透光樹脂３２０は、堰部３６０に囲まれた領域に充てんされており、複数のＬＥＤチップ３１０を覆うように形成されている。透光樹脂３２０は、出射面３２１を有する。出射面３２１は、円形状の平面であり、本実施形態においては、堰部３６０の上端よりも下方に位置している。透光樹脂３２０の形成は、たとえば、複数のＬＥＤチップ３１０の搭載および堰部３６０の形成を終えたＬＥＤ基板３５０に液状の樹脂材料を注ぎ、これを硬化させることによってなされる。
【００５９】
光源基板３７０は、本実施形態においては、アルミに代表される金属、またはセラミックスからなる。光源基板３７０を介することなく、光源部３００を底部２０１に対して直接取り付ける構成としてもよい。
【００６０】
導光体４００は、入射面４１０、出射面４２０、周側面４３０に加えて、環状溝４４０を有する。環状溝４４０は、導光体４００の下端部分に形成されており、入射面４１０を囲んでいる。環状溝４４０は、光源部３００の堰部３６０に嵌合する。環状溝４４０と堰部３６０が嵌合すると、導光体４００の入射面４１０は、光源部３００の透光樹脂３２０の出射面３２１に対して接する。導光体４００は、たとえば筐体２００に対して接着されることによって固定されている。
【００６１】
このような実施形態によっても、ＬＥＤ電球１０４をハロゲンランプの代替手段として用いることができる。入射面４１０を光源部３００の透光樹脂３２０の出射面３２１に接する構成とすることにより、透光樹脂３２０と導光体４００との間で光が全反射されてしまうことを防止することができる。導光体４００の環状溝４４０と光源部３００の堰部３６０とを嵌合させることにより、光源部３００と導光体４００との位置決めをより正確に行うことができる。図１５に示すように、透光樹脂３２０の出射面３２１が堰部３６０の上端よりも下方にあることにより、環状溝４４０と堰部３６０とを嵌合させると、出射面３２１と入射面４１０とを確実に接し合う状態とすることができる。導光体４００の周側面４３０によって全反射されずに周側面４３０を通過した光は、上記隙間を通過して側壁部２０２の内側面２０４に入射する。内側面２０４は周側面４３０に対して厳密に平行な面ではないものの、両者がなく角度は非常に小さい。このため、周側面４３０によって全反射されることなく出射した光は、内側面２０４に対する入射角が比較的小さい。このたため、内側面２０４によって反射された光は、周側面４３０に対する入射角も比較的小さい。したがって、この光は再び導光体４００に入射することとなる。これは、出射面４２０から出射される光の割合を増加させるのに適している。
【００６２】
図１６は、本発明の第５実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０５は、導光体４００の構成が上述したＬＥＤ電球１０４と異なっている。本実施形態においては、導光体４００の入射面４１０は、底面４１１および側面４１２を有する凹面とされている。底面４１１は、導光体４００の下端から上方に奥まった位置にあり、円形状とされている。側面４１２は、底面４１１と同じ形状およびサイズの断面を有する円筒形状である。本実施形態においては、光源部３００の透光樹脂３２０の出射面３２１が側面４１２に収容されるか、あるいは、底面４１１と出射面３２１とが同じ形状およびサイズであることにより、出射面３２１の外縁に側面４１２の下端が一致している。
【００６３】
このような実施形態によっても、ＬＥＤ電球１０５をハロゲンランプの代替手段として用いることができる。また、入射面４１０の底面４１１に到達する光は、光源部３００からほぼ直上に向かって進行してきた光である。このような光は、底面４１１によって全反射されるおそれが少ない。側面４１２に対して比較的大きな入射角となる光は、側面４１２によって全反射されたのちに、底面４１１に入射する。したがって、照射範囲の特に中央部分の照度を高めるのに適している。
【００６４】
図１７および図１８は、本発明の第６実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０６は、導光体４００の出射面４２０の構成が、ＬＥＤ電球１０４，１０５と異なっている。本実施形態においては、出射面４２０は、上述したＬＥＤ電球１０２と同様に複数のレンズ面４２２を含んでいる。複数のレンズ面４２２は、各々が小サイズのドーム形状とされており、図１８に示すように互いに隣接するように、かつ互いのピッチがばらつかないように配置されている。
【００６５】
このような実施形態によっても、ＬＥＤ電球１０６をハロゲンランプの代替手段として用いることができる。また、複数のレンズ面４２２を備えることにより、照射範囲の照度をより高めることができる。
【００６６】
図１９および図２０は、本発明の第７実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０７は、導光体４００の出射面４２０の構成が、ＬＥＤ電球１０４〜１０６と異なっている。本実施形態においては、出射面４２０は、上述したＬＥＤ電球１０３と同様に、凹面４２１と複数のレンズ面４２２とを含んでいる。凹面４２１は、導光体４００の上端から下方に向かって凹んでおり、図２０に示すように円形断面を有する。平面視において、出射面の凹面４２１と入射面４１０とは重なり合っている。
【００６７】
このような実施形態によっても、ＬＥＤ電球１０７をハロゲンランプの代替手段として用いることができる。また、出射面４２０が凹面４２１を含むことにより、入射面４１０の底面４１１へと入射した光のほとんどは、凹面４２１から速やかに出射される。これは、上方へとまっすぐ進行する光が、導光体４００の内部において意図せず拡散されてしまうことを抑制するのに適している。
【００６８】
図２１は、本発明の第８実施形態に基づくＬＥＤ電球を示している。本実施形態のＬＥＤ電球１０８は、導光体４００の構成が、上述した実施形態と異なっている。本実施形態においては、導光体４００の入射面４１０は、光源部３００の透光樹脂３２０の出射面３２１よりも小さいサイズとされている。出射面３２１は、入射面４１０と接している中央部分と、入射面４１０から露出した外側部分とに区画されている。導光体４００の出射面４２０は、筐体２００の側壁部２０２との間に隙間を生じる程度のサイズとされている。筐体２００の側壁部２０２の内側面２０４は、たとえば白色に代表される明白色、または金属膜が設けられたことによる金属光沢面とされている。筐体２００の開口部は、透光カバー４９０によって塞がれている。
【００６９】
このような実施形態によっても、ＬＥＤ電球１０８をハロゲンランプの代替手段として用いることができる。光源部３００の透光樹脂３２０の出射面３２１のうち導光体４００の入射面４１０と接している部分から出射された光は、出射面４２０から出射され、照射範囲の中央領域へと向かう。一方、出射面３２１のうち入射面４１０から露出した部分から出射した光は、導光体４００には入射せずに導光体４００と側壁部２０２との間の空間を進行する。この光は、透光カバー４９０を透して直接外部に出射するか、側壁部２０２の内側面２０４によって反射されたのちに、透光カバー４９０を透して直接外部に出射する。これにより、ＬＥＤ電球１０８の照射範囲のうち外側より部分の照度を高めることができる。側壁部２０２の内面を明白色の面、または金属光沢面としておくことは、照度を高めるのに有利である。
【００７０】
本発明に係るＬＥＤ電球は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤ電球の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【００７１】
１０１〜１０８  ＬＥＤ電球
２００  筐体
２０１  底部
２０２  側壁部
２０３  凹部
２０４  内側面
２１０  放熱部材
２１１  フィン
２２０  電源収容部
２２１  雌ねじ
３００  光源部
３１０  ＬＥＤチップ
３２０  透光樹脂
３２１  出射面
３３０  リード
３４０  ケース
３５０  ＬＥＤ基板
３６０  堰部
３７０  光源基板
３７１  基材
３７２  金属層
３７３  配線パターン
３７４  放熱パターン
４００  導光体
４１０  入射面
４１１  底面
４１２  側面
４２０  出射面
４２１  凹面
４２２  レンズ面
４３０  周側面
４４０  環状溝
４８０  導光体ホルダ
４８１  雄ねじ
４９０  透光カバー
５００  電源部
５１０  電源基板
５２０  電子部品
６００  口金
【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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