(57)【要約】【課題】強い光拡散性によるキラキラ感を実現してフィラメントイメージを演出することができるＬＥＤ電球を提供すること。【解決手段】円筒状の本体部２Ａの一端が中空半球面状のドーム部２Ｂによって封止された一定肉厚ｔのバルブ内の密閉空間に、ＬＥＤ３と、該ＬＥＤ３を実装した基板４と、該基板４に一端が電気的に接続された金属端子５，６の一部を収容するとともに、前記金属端子５，６の他端を前記バルブ２の他端封止部を貫通させてバルブ２外へ引き出して成るＬＥＤ電球１において、前記バルブ２のドーム部２Ｂの内径をｒ、肉厚をｔとしたとき、前記ＬＥＤ３の光軸上の発光点位置を前記ドーム部２Ｂの頂点から（１．６ｒ＋ｔ）に設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の本体部の一端が中空半球面状のドーム部によって封止された一定肉厚のバルブ内の密閉空間に、ＬＥＤと、該ＬＥＤを実装した基板と、該基板に一端が電気的に接続された金属端子の一部を収容するとともに、前記金属端子の他端を前記バルブの他端封止部を貫通させてバルブ外へ引き出して成るＬＥＤ電球において、
前記バルブのドーム部の内径をｒ、肉厚をｔとしたとき、前記ＬＥＤの光軸上の発光点位置を前記ドーム部の頂点から（１．６ｒ＋ｔ）に設定したことを特徴とするＬＥＤ電球。
【請求項２】
前記バルブの内面における前記ドーム部と前記本体部との境界部を、前記ＬＥＤの発光強度が光軸上の発光強度の５０％となる点を通る直線上に配置したことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤ電球。
【請求項３】
前記バルブ内の密閉空間に、前記金属端子が挿通する蓋部材を前記基板から前記バルブの他端封止部側に離間した位置に配置したことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤ電球。
【請求項４】
前記蓋部材を前記基板と同種の基板で構成したことを特徴とする請求項３記載のＬＥＤ電球。
【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）を光源とするＬＥＤ電球に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、一般照明や車両用灯具等の光源として、高輝度で寿命が長く、且つ、省電力である等の利点を有するＬＥＤが使用されてきつつある。このＬＥＤを光源とするＬＥＤ電球に関して、特許文献１には、図４に示すものが提案されている。
【０００３】
即ち、図４は特許文献１において提案されたＬＥＤ電球の縦断面図であり、図示のＬＥＤ電球１０１は、熱伝導率が小さな材料より成る基板１０４上にＬＥＤチップ１０３を配置するとともに、該ＬＥＤチップ１０３と２本のリード端子１０５，１０６とを電気的に接続し、これらの基板１０４、ＬＥＤチップ１０３、リード端子１０５，１０６の一部を、ガラス管の開口部を溶融封止して成る気密容器１０２内に収容して構成されている。
【０００４】
斯かるＬＥＤ電球１０１において、リード線１０５，１０６を介してＬＥＤチップ１０３に電圧が印加されると、ＬＥＤチップ１０３が発光して所定波長の光が出射し、この光は、ガラス製の気密容器１０２を透過して外部へと照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０８９３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１において提案された図４に示すＬＥＤ電球１０１においては、気密容器１０２の頂部がレンズ部１０２ａを構成しているため、ＬＥＤチップ１０３から出射する指向性の高い光がレンズ部１０２ａで集光し、光の拡散性が弱いためにキラキラ感のあるフィラメントイメージの演出ができないという問題があった。そして、ＬＥＤチップ１０３の発光点は、該ＬＥＤチップ１０３の大きさに比例した大きさとなっている。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みて成されたもので、その目的とする処は、強い光拡散性によるキラキラ感を実現してフィラメントイメージを演出することができるＬＥＤ電球を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、円筒状の本体部の一端が中空半球面状のドーム部によって封止された一定肉厚のバルブ内の密閉空間に、ＬＥＤと、該ＬＥＤを実装した基板と、該基板に一端が電気的に接続された金属端子の一部を収容するとともに、前記金属端子の他端を前記バルブの他端封止部を貫通させてバルブ外へ引き出して成るＬＥＤ電球において、前記バルブのドーム部の内径をｒ、肉厚をｔとしたとき、前記ＬＥＤの光軸上の発光点位置を前記ドーム部の頂点から（１．６ｒ＋ｔ）に設定したことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記バルブの内面における前記ドーム部と前記本体部との境界部を、前記ＬＥＤの発光強度が光軸上の発光強度の５０％となる点を通る直線上に配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記バルブ内の密閉空間に、前記金属端子が挿通する蓋部材を前記基板から前記バルブの他端封止部側に離間した位置に配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記蓋部材を前記基板と同種の基板で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、バルブの肉厚を一定としたため、ＬＥＤから出射する指向性の高い光がバルブのドーム部によって集光することなく全方位に拡散する。このため、ＬＥＤから出射する光の拡散性が強められ、光の強い拡散性によるキラキラ感が実現して当該ＬＥＤ電球にフィラメントイメージを演出させることができる。又、ＬＥＤの光軸上の発光点を所定の位置、具体的にはバルブのドーム部の内径をｒ、肉厚をｔとしたとき、ドーム部の頂点から（１．６ｒ＋ｔ）の位置に設定することによって、該発光点の虚像がバルブのドーム部内面に映り込み、実像と虚像によって発光点の大きさが拡大し、ＬＥＤから出射する光によって一層のキラキラ感が得られる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、バルブの内面におけるドーム部と本体部との境界部を、ＬＥＤの発光強度が光軸上の発光強度の５０％となる点を通る直線上に配置したため、ＬＥＤの発光点の虚像が映り込むドーム部の内面がＬＥＤの半値角の範囲内に存在することになる。このため、ＬＥＤの強度の高い光によって発光点の虚像がバルブのドーム部内面にくっきりと映り込み、この虚像と実像とによって発光点の大きさが拡大され、ＬＥＤ電球にキラキラ感によるフィラメントイメージが付与される。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、バルブ内の密閉空間に、金属端子が挿通する蓋部材を基板からバルブの他端封止部側に離間した位置に配置したため、該蓋部材がバルブ内部への封止剤の流入防止と封止剤の注入量の目安としての機能を果たすことができる。又、バルブ内の密閉空間において蓋部材を貫通して延びる金属端子の先端にＬＥＤとこれを実装する基板が保持されるため、特に基板を薄くした場合には、ＬＥＤがバルブ内でフィラメントのイメージで浮いた状態で存在する。このため、ＬＥＤが発光すると、従来の白熱電球等のフィラメントが発光しているように見える。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、ＬＥＤと
金属端子の基板へのハンダ付けと、金属端子の蓋部材（別の基板）へのハンダ付けをリフロー処理によって同時に行うことができ、ＬＥＤ電球の生産効率が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るＬＥＤ電球の縦断面図である。
【図２】本発明に係るＬＥＤ電球のＬＥＤの発光点位置及び半値角とバルブとの関係を示す部分縦断面図である。
【図３】本発明に係るＬＥＤ電球の発光状態を示す写真である。
【図４】特許文献１において提案されたＬＥＤ電球の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るＬＥＤ電球の縦断面図、図２は同ＬＥＤ電球のＬＥＤの発光点位置及び半値角とバルブとの関係を示す部分縦断面図である。
【００１９】
本発明に係るＬＥＤ電球１は、中空状のバルブ２の内部の密閉空間に、光源であるＬＥＤ（以下、「ＬＥＤチップ」と「ＬＥＤパッケージ」を「ＬＥＤ」と総称する）３と、該ＬＥＤ３を実装した基板４と、該基板４に一端（図１の上端）が電気的に接続された２本の金属端子５，６の一部及び蓋部材７を収容するとともに、バルブ２の一端開口部２ａ（図１の下端開口部）を封止剤８によって封止することによって構成されている。
【００２０】
上記バルブ２は、透明なガラス又は樹脂によって中空状に構成されており、その厚さｔは一定とされている。そして、このバルブ２は、円筒状の本体部２Ａの頂部が中空半球面状のドーム部２Ｂによって封止された有底筒状の部材であって、その下端は、前述のように下端開口部２ａとして開口している。
【００２１】
ところで、図示しないが、前記基板４の上面には、ＬＥＤ３を実装するためのランドが、下面には、金属端子５，６を実装するためのランドがそれぞれ形成されている。そして、基板４は、その両面がスルーホールによって接続されており、スルーホールは、金属若しくは樹脂によって孔埋めされ（フラットスルーホール構造）、そこにＬＥＤ３のランドが形成されている。
【００２２】
前記２本の金属端子５，６は、前述のように一端（図１の上端）が基板４に電気的に接続されているが、これらの金属端子５，６は、基板４から下方へと平行に延び、前記蓋部材７と封止剤８を貫通してバルブ２の外部へと延出している。ここで、本実施の形態では、蓋部材７は、ＬＥＤ３を実装する前記基板４と同種の基板によって構成さえており、バルブ２の下端開口部２ａの近傍に位置決めされて配置されている。即ち、２本の金属端子５，６のバルブ２内に臨む部位の所定位置にはストッパ部５ａ，６ａがそれぞれ一体に形成されており、金属端子５，６が挿通する蓋部材７は、各金属端子５，６にそれぞれ形成されたストッパ部５ａ，６ａに当接することによって、その位置決めがなされている。尚、本実施の形態では、ＬＥＤ３を実装する基板４の厚さは、蓋部材７の厚さよりも薄く（厚さ０．４ｍｍ）に設定されている。
【００２３】
従って、本発明に係るＬＥＤ電球１では、バルブ２内の密閉空間において蓋部材７から上方へと平行に立ち上がる２本の金属端子５，６の上端に薄い基板４と該基板４に実装されたＬＥＤ３が保持されることとなり、基板４と蓋部材７及び両者を連結する２本の金属端子５，６によって鳥居構造が構成されている。
【００２４】
ここで、本発明に係るＬＥＤ電球１のＬＥＤ３の発光点位置及び半値角とバルブ２との関係を図２に示すが、本実施の形態では、バルブ２のドーム部２Ｂの内径をｒ、肉厚をｔとしたとき、ＬＥＤ３の光軸ｘ上の発光点位置をバルブ２のドーム部２Ｂの頂点ｐから下方に（１．６ｒ＋ｔ）に設定している。
【００２５】
又、本実施の形態では、バルブ２の内面におけるドーム部２Ｂと本体部２Ａとの境界部ｂを、ＬＥＤ３の発光強度が光軸ｘ上の発光強度の５０％となる点を通る直線Ｌ上に配置している。例えば、ＬＥＤ３が半値角θ＝１２０°の配光特性を有するものである場合、バルブ２の内面におけるドーム部２Ｂと本体部２Ａとの境界部ｂは、ＬＥＤ３の発光点を通る水平面から角度３０°だけ上方に位置している。
【００２６】
而して、本発明に係るＬＥＤ電球１においては、不図示の電源から２本の金属端子５，６を介してＬＥＤ３に電圧が印加されると、該ＬＥＤ３が発光し、その光は透明なバルブ２を透過して周囲に照射されるが、本実施の形態では、バルブ２の肉厚ｔを一定としたため、ＬＥＤ３から出射する指向性の高い光がバルブ２のドーム部２Ｂによって集光することなく全方位に拡散する。このため、ＬＥＤ３から出射する光の拡散性が強められ、光の強い拡散性によるキラキラ感が実現して当該ＬＥＤ電球１にフィラメントイメージを演出させることができる。又、ＬＥＤ３の光軸ｘ上の発光点を所定の位置、具体的にはバルブ２のドーム部２Ｂの内径をｒ、肉厚をｔとしたとき、ドーム部２Ｂの頂点ｐから（１．６ｒ＋ｔ）の位置に設定することによって、該発光点の虚像がバルブ２のドーム部２Ｂ内面に映り込み、実像と虚像によって発光点の大きさが拡大し、ＬＥＤ３から出射する光によって一層のキラキラ感が得られる。ここで、ＬＥＤ電球１における発光の様子を図３に示す。図３に示すように、ＬＥＤ３の発光によって、実像だけでなく虚像９の映り込みが発生しているため、発光点の大きさが拡大していることが分かる。
【００２７】
更に、本実施の形態では、バルブ２の内面におけるドーム部２Ｂと本体部２Ａとの境界部ｂを、ＬＥＤ３の発光強度が光軸ｘ上の発光強度の５０％となる点を通る直線Ｌ上に配置したため、ＬＥＤ３の発光点の虚像が映り込むドーム部２Ｂの内面がＬＥＤ３の半値角の範囲内に存在することになる。このため、ＬＥＤ３の強度の高い光によって発光点の虚像がバルブ２のドーム部２Ｂ内面にくっきりと映り込み、この虚像と実像とによって発光点の大きさが拡大され、ＬＥＤ電球１にキラキラ感によるフィラメントイメージが付与される。
【００２８】
又、本実施の形態では、バルブ２内の密閉空間に、金属端子５，６が挿通する蓋部材７を基板４からバルブ２の下端封止部側に離間した位置に配置したため、該蓋部材７がバルブ２の内部への封止剤８の流入防止と封止剤８の注入量の目安としての機能を果たすことができる。又、バルブ２内の密閉空間において蓋部材７を貫通して延びる金属端子５，６の先端にＬＥＤ３とこれを実装する基板４が保持されるため、特に基板４を薄くした場合には、ＬＥＤ３がバルブ２内でフィラメントのイメージで浮いた状態で存在する。このため、ＬＥＤ３が発光すると、従来の白熱電球等のフィラメントが発光しているように見える。
【００２９】
そして、本実施の形態では、蓋部材７を基板４と同種の基板で構成したため、基板４へＬＥＤ３と金属端子５，６のハンダ付けと、金属端子５，６の蓋部材（別の基板）７へのハンダ付けをリフロー処理によって同時に行うことができ、ＬＥＤ電球１の生産効率が高められる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明に係るＬＥＤ電球は、一般照明、シャンデリア照明、住宅用照明、オフィス用照明、店舗用照明、展示用照明、街路灯照明、誘導灯、信号、舞台及びスタジオ照明、広告灯、防犯用照明、非常用照明、懐中電灯、自動車用車載電球、行灯、医療用ライト、回転灯（パトライト）、遊技照明等の用途に供される。
【符号の説明】
【００３１】
１          ＬＥＤ電球
２          バルブ
２Ａ        バルブの本体部
２Ｂ        バルブのドーム部
２ａ        バルブの下端開口部
３          ＬＥＤ
４          基板
５，６      金属端子
５ａ，６ａ  金属端子のストッパ部
７          蓋部材
８          封止剤
ｒ          バルブのドーム部の内径
ｔ          バルブの肉厚
ｘ          ＬＥＤの光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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