(57)【要約】【課題】広角な配光特性を得つつ放熱性に優れた照明装置を得ること課題とする。【解決手段】本発明の一実施形態に係る照明装置は、基板と、基板の表面に設けられた表面側発光素子と、基板の裏面に設けられた裏面側発光素子と、を備える。基板の裏面は外側領域及び内側領域を有し、外側領域には裏面側発光素子が設けられ、内側領域には放熱部材が設けられている。放熱部材は、基板１から離れるにつれて外側領域の上方に広がるように側面が傾斜した傾斜部を有している。そして、傾斜部は、裏面側発光素子からの光を反射可能な反射構造を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の表面に設けられた表面側発光素子と、前記基板の裏面に設けられた裏面側発光素子と、を備える照明装置であって、
前記基板の裏面は、外側領域及び内側領域を有し、
前記外側領域には、前記裏面側発光素子が設けられ、
前記内側領域には、放熱部材が設けられ、
前記放熱部材は、前記基板から離れるにつれて前記外側領域の上方に広がるように側面が傾斜した傾斜部を有しており、
前記傾斜部は、前記裏面側発光素子からの光を反射可能な反射構造を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記表面側発光素子又は前記裏面側発光素子の少なくとも一方は、側面発光型ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記側面発光型ＬＥＤは、前記基板の周縁近傍に配置されている請求項３に記載の照明装置。
【請求項４】
前記照明装置は、前記表面側発光素子及び前記裏面側発光素子からの光を透過する透光カバーを備え、
前記透光カバーは、前記基板の周縁と離間して配置されてい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装置。
【請求項５】
前記裏面側発光素子は、上面発光型ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
前記放熱部材は、前記基板と反対側に口金を有することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明装置が提案されている。しかし、ＬＥＤは指光性が強いため、ＬＥＤを用いた照明装置は、白熱電球等と比べると正面方向に配光が強く、斜め後ろ方向や横方向への配光が弱いという問題がある。
【０００３】
この問題を解決するために、種々の提案がされている。例えば、特許文献１（図１−Ａ（Ｂ））、特許文献２（図１６等）及び特許文献３（図１５等）には基板の表面だけでなく裏面にも発光素子を設けることで、配光特性の改善を図る旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第３１６５９６８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５７４５９号公報
【特許文献３】特開２０１０−１２９３００号公報
【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、引用文献１〜３に記載された照明装置では、基板１からの放熱を十分に行うことができず、実際の使用は困難であった。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、広角な配光特性を得つつ放熱性に優れた照明装置を得ること課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態に係る照明装置は、基板と、基板の表面に設けられた表面側発光素子と、基板の裏面に設けられた裏面側発光素子と、を備える。基板の裏面は外側領域及び内側領域を有し、外側領域には裏面側発光素子が設けられ、内側領域には放熱部材が設けられている。放熱部材は、基板１から離れるにつれて外側領域の上方に広がるように側面が傾斜した傾斜部を有している。そして、傾斜部は、裏面側発光素子からの光を反射可能な反射構造を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る照明装置を正面から見た平面図である。
【図３】図２の線分Ｘ−Ｘ’における断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る照明装置に用いた基板を表面側から見た斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る照明装置に用いた基板を裏面側から見た斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る照明装置に用いた基板を裏面側から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る照明装置を実施するための形態を説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、本発明を以下に限定するものではない。
【００１０】
図１に本実施形態に係る照明装置１００の斜視図を、図２に照明装置１００を正面方向から見た平面図を、図３に図２の線分Ｘ−Ｘ’における断面図を、示す。さらに、図４に基板１を表面側から見た斜視図を、図５に基板１を裏面側から見た斜視図を、図６に基板１を裏面側から見た平面図を示す。
【００１１】
各図に示すように、照明装置１００は、基板１と、基板の表面１ａに設けられた表面側発光素子２ａと、基板の裏面１ｂに設けられた裏面側発光素子２ｂと、を備える（（以下、「表面側発光素子２ａ」と「裏面側発光素子２ｂ」とを合わせて「発光素子２」ともいう。）。図６に示すように、基板裏面１ｂは、外側領域１ｂｏ及び内側領域１ｂｉを有し、外側領域１ｂｏには裏面側発光素子２ｂが設けられ、内側領域１ｂｉには放熱部材３が設けられている。図１及び図３に示すように、放熱部材３は、基板１から離れるにつれて外側領域１ｏの上方に広がるように側面が傾斜した傾斜部３ａを有している。傾斜部３ａは、裏面側発光素子２ｂからの光を反射可能な反射構造を有する。これにより、放熱性に優れ且つ広角の配光特性を有するに照明装置とすることができる。以下、その理由について詳細に説明する。
【００１２】
基板１の両面に発光素子２を設ける場合、基板の片面に発光素子を設ける場合に比べて使用する発光素子２の数は必然的に多くなるので、基板１に生じる熱量も大きくなる。さらに、基板裏面１ｂに発光素子２を設けようとすれば、基板裏面１ｂの全面に放熱部材３を設けることができないので、放熱性の確保がより困難となる。そこで、傾斜部３ａを設けることにより、放熱部材３が単に円柱状等とする場合と比較して、放熱部材３自体の体積を大きくすることができるので、放熱性を向上させることができる。さらに、基板１の両面に発光素子２を設ければ、前方なる正面方向（図３の上方）と後方となる背面方向（図３の下方）の両方に光を放出することができるが、それだけでは十分に広い配光特性を得ることはできない。そこで、照明装置１００では、傾斜部３に反射構造を設けることにより裏面側発光素子２ｂからの光を外側に反射可能なように構成している。これにより、より広角の配光特性が得られる。つまり、放熱部材３に反射構造を有する傾斜部３ａを含ませることで、比較的簡単な構造にも関わらず、放熱性に優れ且つ広角の配光特性を有する照明装置とすることができる。
【００１３】
以下、照明装置１００を構成する主な部材について説明する。
【００１４】
（基板１）
基板（発光素子基板）１は、発光素子２を実装するための所謂回路基板である。本実施形態では、基板表面１ａと基板裏面１ｂとに発光素子２を実装する必要があるため、両面に発光素子２を実装するための配線パターンが形成されている。基板１の母材には、ガラスエポキシ等を採用することができるが、放熱性を考慮してアルミニウム等の熱伝導率の高い材料を含めることもできる。
【００１５】
図６に示すように、基板裏面１ｂは、基板１の周縁を含む外側領域１ｂｏと、基板１の周縁から離間し外側領域１ｂｏの内側に位置する内側領域１ｂｉと、を有する。図６では、外側領域１ｂｏ及び内側領域１ｂｉの位置関係を明確にするために、外側領域１ｂｏを右斜め上に延びる破線で示し、内側領域１ｂｉを左斜め上に延びる破線で示し、両者の境界を破線の円で示しているが、実際にそれらが存在しないことは言うまでもない。
【００１６】
（発光素子２）
発光素子２には、典型的には白色の表面実装型のＬＥＤを用いることができる。ここでは、基板表面１ａに実装される表面側発光素子２ａとして９個の上面発光型ＬＥＤ（トップビューＬＥＤ）を用い、基板裏面１ｂに実装される裏面側発光素子２ｂとして６個の上面発光型ＬＥＤ２ｂ１と１６個の側面発光型ＬＥＤ（サイドビューＬＥＤ）２ｂ２とを用いた（特に図４及び図５参照）。ここで、上面発光型ＬＥＤとは基板に対して主に垂直方向に発光可能なＬＥＤをいい、側面発光型ＬＥＤとは基板に対して主に水平方向に発光可能なＬＥＤをいう。なお、図１及び図３では、上面発光型ＬＥＤ２ｂ１と側面発光型ＬＥＤ２ｂ２とをまとめて裏面側発光素子２として示している。
【００１７】
裏面側発光素子２ｂに上面発光型ＬＥＤを含めることにより、裏面側発光素子２ｂからの光を傾斜部３ａ表面に設けられた反射構造でより反射しやすくすることができる。これにより、斜め後ろ方向又は横方向における配光を強くすることができるので、より広角の配光特性とすることができる。光の反射方向は、反射構造表面の傾斜角で調整することができる。
【００１８】
表面側発光素子２ａ又は裏面側発光素子２ｂの少なくとも一方には、側面発光型ＬＥＤを含めることが好ましい（本実施形態では、裏面側発光素子２ｂに側面発光型ＬＥＤ２ｂ２を含めている）。側面発光型ＬＥＤを採用することにより、横方向における配光を強くすることができるので、より広角の配光特性とすることができる。
【００１９】
表面側発光素子２ａ又は裏面側発光素子２ｂの少なくとも一方に側面発光型ＬＥＤを含める場合、側面発光型ＬＥＤ２ｂ２は基板１の周縁近傍に配置することができる。これにより、側面発光型ＬＥＤ２ｂ２からの外側への光が基板１に遮られ難くすることができるので、より広角の配光特性とすることができる。また、照明装置１００を駆動させたときに基板１が影になることを抑制することができるので、見た目にも好ましい。
【００２０】
（放熱部材３）
放熱部材３は、基板裏面１ｂの内側領域１ｂｉに熱的に接続され、基板１を介して主に発光素子２で生じた熱を放熱するための部材である。ここでは、熱伝導率に優れたアルミニウムを用いて放熱部材３を構成し、ビスにより基板１を固定している。照明装置１００では、内側領域１ｂｉの形状（つまり放熱部材３と基板裏面１ｂとの接続領域の形状）を円形としたが、放熱性をより向上させるために、例えば、図６における隣接する２つの上面発光型ＬＥＤ２ｂ２の間の領域において内側領域１ｂｉを側面発光型ＬＥＤ２ｂ２の近傍まで広げることもできる。なお、放熱部材３と内側領域１ｂｉとの間に放熱性に優れた他の部材を介してもよいことは言うまでもない。
【００２１】
図１及び図３に示すように、放熱部材３は、側面が外側領域１ｂｏの上方を斜めに横切るように傾斜した傾斜部３ａを有する（つまり、傾斜部３ａは基板１から離れるにつれて太くなるように構成される。）。傾斜部３ａにより放熱性を向上させることができる。傾斜部３ａがなく放熱部材３が円柱等である場合に比較して、放熱部材３の体積を大きく確保することができるからである。つまり、放熱部材３を基板裏面１ｂの一領域（内側領域１ｂｉ）にしか接続できないにもかかわらず、放熱性をより向上させることができる。図１及び図３に示すように、本実施形態では、透光カバー８の内側だけでなく外側においても傾斜部（第２傾斜部）形成されている。これにより、放熱部材３の体積をより大きくすることができるので、さらなる放熱性の向上が期待できる。本実施形態では、放熱部材３の体積をより大きくするため、傾斜部３ａが外側領域１ｂｏ上方の全域に亘って内側領域１ｂｉから外側に広がるように構成したが、外側領域１ｂｏ上方において部分的に傾斜部を設けてもよい。さらに、本実施形態では、傾斜部３ａ側面が連続的に傾斜するように構成したが、断続的（階段状）に傾斜させることもできる。
【００２２】
反射構造は、透光カバー８の内部において、外側領域１ｂｏ上方の全域に亘って内側領域１ｂｉから外側に広がるように構成されることが好ましい。裏面側発光素子２ｂからの光を反射構造でより反射させることができるからである。また、放熱部材３を構成する材料が光反射性材料である場合はその表面を反射構造としてそのまま利用することもできるが、反射率を向上させるために、反射構造として、白色粉体塗装等を傾斜部３ａに施したり光反射性部材で傾斜部３ａを被覆することもできる。本実施形態では、反射構造の表面積をより大きくするため、反射構造が外側領域１ｂｏ上方の全域に亘って内側領域１ｂｉから外側に広がるように構成したが、外側領域１ｂｏ上方において部分的に反射構造を設けてもよい。さらに、本実施形態では、反射構造の表面が連続的に傾斜するように構成したが、断続的（階段状）に傾斜させることもできる。
る。
【００２３】
図３に示すように、放熱部材３に貫通孔を設けることができる。本実施形態では、貫通孔には絶縁部材５を介して基板（電源基板）６が挿入されており、基板６には発光素子２を駆動するために必要なＡＣ−ＤＣ変換回路等の電子部品（図示せず）が実装されている。照明装置１００がＡＣ−ＤＣ変換回路を有することにより、家庭用の交流電源をそのまま用いることができる。なお、基板６はワイヤ（図示せず）にて基板１と電気的に接続されている。
【００２４】
（口金７）
図１及び図３に示すように、照明装置１００は、口金７を有することができる。ここでは、基板１が設けられた側と反対側において放熱部材３に口金７が設けられている。照明装置１００が口金７を備えることにより、既存の白熱電球等用のソケットに照明装置１００を装着することができる。ここでは、絶縁部材５が放熱部材３の外側まで延在しており、延在部分が口金７に挿入されることにより、両者が固定されている。口金７はワイヤ（図示せず）にて基板６と電気的に接続されている。
【００２５】
（透光カバー８）
図１及び図３に示すように、照明装置１００は、透光カバー８を有することができる。透光カバー８は、傾斜部３ａと基板１を覆う部材であり、発光素子２からの光の少なくとも一部を外部に透過可能な材料で構成される。観測者から見て、発光素子２からの光が透光カバー８を介してより均一に見えるように、透光カバー８には粒子状の光拡散剤を含有させたりサンドブラスト処理等を施すことが好ましい。透光カバー８を構成する材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）やポリメタクリル酸樹脂（ＰＭＭＡ）を用いることができる。本実施形態では、ポリメタクリル酸樹脂（ＰＭＭＡ）から構成されサンドブラスト処理した透光カバー８を用いた。
【００２６】
図１〜３に示すように、透光カバー８は、基板１の周縁と離間するようにして設けることができる。基板１と透光カバー８を直接接続して両者を固定する手段も考えられるが、係る場合だと、基板１の部分が影になり透光カバー８からの光を均一に見せることができない。そこで、両者を離間させることで、透光カバー８内部において発光素子２からの光が基板近傍において拡散しやすくなり、より均一に発光させることができる。特に、発光素子２として側面発光型ＬＥＤを用いる場合は、側面発光型ＬＥＤと透光カバー８との距離が近いと、外部から発光点が比較的明確に認識されるので、両者の距離を十分に取ることが重要である。
【符号の説明】
【００２７】
１００…照明装置
１…基板（発光素子基板）
１ａ…基板表面
１ｂ…基板裏面
２…発光素子
２ａ…表面側発光素子
２ｂ…裏面側発光素子
３…放熱部材
３ａ…傾斜部
４…ビス
５…絶縁部材
６…基板（電源基板）
７…口金
８…透光カバー
【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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