(57)【要約】【課題】ヒートシンクと一体成形された筐体に亀裂が生じることを抑制できる照明用光源及び照明装置を提供する。【解決手段】本発明に係るＬＥＤ電球１は、ＬＥＤモジュール１０と、ＬＥＤモジュール１０を発光させるための駆動回路３０と、駆動回路３０を囲む筒体であり、かつ、ＬＥＤモジュール１０と熱的に結合されたヒートシンク４０と、ヒートシンク４０を覆う筒体であり、かつ、ヒートシンク４０と一体成形されている筐体５０とを備え、ヒートシンク４０の外周面４０ａには、複数の凹部４１が形成されている。【選択図】図５
2016170950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光モジュールと、
前記発光モジュールを発光させるための駆動回路と、
前記駆動回路を囲む筒体であり、かつ、前記発光モジュールと熱的に結合されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクを覆う筒体であり、かつ、前記ヒートシンクと一体成形されている筐体とを備え、
前記ヒートシンクの外周面には、複数の凹凸が形成されている
照明用光源。
【請求項２】
前記複数の凹凸は、前記ヒートシンクの周方向において、均等な位置に形成されている
請求項１に記載の照明用光源。
【請求項３】
前記複数の凹凸の各々は、前記ヒートシンクの周方向と直交する方向に延びる線状構造を有する
請求項１又は２に記載の照明用光源。
【請求項４】
前記複数の凹凸は、前記ヒートシンクの前記発光モジュールに近い部分において、当該ヒートシンクの他の部分よりも密に形成されている
請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項５】
前記複数の凹凸の各々は、前記ヒートシンクの前記発光モジュールに近い部分において、当該ヒートシンクの他の部分よりも当該凹凸によって形成される段差が大きくなるように形成されている
請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項６】
前記複数の凹凸のうち２以上の凹凸は、前記ヒートシンクの外周面における同一の周上に形成されている
請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項７】
前記複数の凹凸は、前記ヒートシンクの外周面における複数の異なる周上に形成されている
請求項６に記載の照明用光源。
【請求項８】
前記ヒートシンクの内周面は、滑らかに形成されている
請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項９】
前記ヒートシンクは、金属製であり、
前記筐体は、ガラス繊維を含有する樹脂製である
請求項１〜８のいずれか１項に記載の照明用光源。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明用光源を備える
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明用光源及びこれを備える照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、小型及び長寿命であることから、様々な製品の光源として期待されている。中でも、ＬＥＤを用いた電球形ランプ（ＬＥＤ電球）は、従来から知られる電球形蛍光灯や白熱電球に代替する照明用光源として積極的に開発が進められている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＬＥＤ電球は、例えば、ＬＥＤモジュール（発光モジュール）と、ＬＥＤモジュールを覆うグローブ（カバー）と、ＬＥＤモジュールを載置するためのモジュールプレートと、ＬＥＤモジュールを発光させるための駆動回路と、ＬＥＤモジュールを発光させるための電力を外部から受電する口金とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１４６２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、ＬＥＤ電球には、ＬＥＤモジュールで発生する熱を放熱するためのヒートシンクと、ヒートシンクを囲む筐体とが配置される。ここで、ヒートシンクと筐体とが一体成形されている場合、ヒートシンクと筐体との熱膨張の違いによって、筐体に亀裂が生じる虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、ヒートシンクと一体成形された筐体に亀裂が生じることを抑制できる照明用光源及び照明装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る照明用光源は、発光モジュールと、前記発光モジュールを発光させるための駆動回路と、前記駆動回路を囲む筒体であり、かつ、前記発光モジュールと熱的に結合されたヒートシンクと、前記ヒートシンクを覆う筒体であり、かつ、前記ヒートシンクと一体成形されている筐体とを備え、前記ヒートシンクの外周面には、複数の凹凸が形成されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヒートシンクと一体成形された筐体に亀裂が生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係るＬＥＤ電球の断面図である。
【図２】実施の形態に係るＬＥＤ電球の分解斜視図である。
【図３】実施の形態におけるヒートシンクの斜視図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線におけるヒートシンクの断面図である。
【図５】実施の形態における一体成形されたヒートシンク及び筐体の斜視図である。
【図６】実施の形態において、ヒートシンクと筐体とを一体成形する工程を示す図である。
【図７】比較例に係るＬＥＤ電球におけるヒートシンク及び筐体の断面図である。
【図８】ヒートシンクの変形例の構成を示す図である。
【図９】ヒートシンクの他の変形例の斜視図である。
【図１０】実施の形態に係る照明装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、並びに、工程及び工程の順序などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、以下において、数値範囲がＡ〜Ｂとは、Ａ以上、Ｂ以下であることを示す。
【００１１】
［ＬＥＤ電球］
以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、電球形蛍光灯又は白熱電球の代替品となる電球形のＬＥＤランプ（ＬＥＤ電球）について説明する。
【００１２】
まず、実施の形態に係るＬＥＤ電球１の全体構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態に係るＬＥＤ電球１の断面図である。図２は、実施の形態に係るＬＥＤ電球１の分解斜視図である。
【００１３】
なお、図１において、紙面上下方向に沿って描かれた一点鎖線はＬＥＤ電球１の中心軸Ｊを示している。本実施の形態において、中心軸Ｊは、ＬＥＤ電球１の光軸（ランプ軸）であって、グローブ２０の軸（グローブ軸）と一致している。また、中心軸Ｊは、ＬＥＤ電球１を照明器具（図示せず）のソケットに取り付ける際の回転中心となる軸であり、口金６０の回転軸と一致している。
【００１４】
図１及び図２に示すように、ＬＥＤ電球１は、ＬＥＤモジュール１０と、ＬＥＤモジュール１０を覆うグローブ２０と、ＬＥＤモジュール１０を発光させるための駆動回路３０と、ＬＥＤモジュール１０と熱的に結合されたヒートシンク４０と、駆動回路３０を囲む筐体５０とを有する。ＬＥＤ電球１は、さらに、口金６０と、モジュールプレート７０と、ネジ８０とを有する。
【００１５】
本実施の形態において、ＬＥＤ電球１は、グローブ２０と筐体５０と口金６０とによって外囲器が構成されている。
【００１６】
以下、ＬＥＤ電球１の各構成部材の詳細について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１７】
［ＬＥＤモジュール］
ＬＥＤモジュール１０は、所定の色（波長）の光を放出する発光装置（発光モジュール）である。ＬＥＤモジュール１０は、例えば白色光を放出するように構成されている。
【００１８】
ＬＥＤモジュール１０は、グローブ２０の内方に配置されており、駆動回路３０から供給される電力によって発光する。
【００１９】
ＬＥＤモジュール１０は、モジュールプレート７０に固定され、基板１１と、基板１１に配置された発光素子１２とを有する。
【００２０】
基板１１は、発光素子１２を実装するための実装基板である。基板１１は、例えば、平面視において略円形の板状基板であり、モジュールプレート７０に固定される。具体的には、基板１１にはネジ８０を挿通するための貫通孔（不図示）が設けられており、基板１１とモジュールプレート７０とはネジ８０によってネジ止め固定されている。本実施の形態においてネジ８０は２本用いているが、図１では１本のネジ８０のみを図示している。なお、基板１１とモジュールプレート７０との固定方法はネジ止めに限るものではなく、接着剤等の他の固定手段を用いてもよい。
【００２１】
また、基板１１の中央部には、駆動回路３０から導出される一対のリード線（不図示）を挿通させるための貫通孔１１ａが設けられている。なお、貫通孔１１ａの位置は、基板１１の中央部でなくてもよい。また、基板１１に貫通孔１１ａを設けるのではなく、基板１１の縁部等に切り欠き部を設けて、この切り欠き部に一対のリード線を挿通して基板１１の一対の電極端子に接続してもよい。
【００２２】
基板１１としては、例えば、アルミニウム等の金属の基材に絶縁被膜を施すことで得られるメタルベース基板、アルミナ等のセラミック材料の焼結体であるセラミックス基板、又は、樹脂材料からなる樹脂基板等が用いられる。なお、基板１１の形状は、円形に限らず、矩形状の基板を用いてもよい。
【００２３】
基板１１の表面には、給電部として一対の電極端子（不図示）が設けられている。一対の電極端子の各々には、駆動回路３０から導出される一対のリード線が接続される。また、基板１１の表面には、電極端子と複数の発光素子１２とを電気的に接続するための金属配線（不図示）が所定の形状のパターンで形成されている。
【００２４】
発光素子１２は、基板１１の片面に複数個実装されている。なお、複数の発光素子１２の配列は特に限定されず、例えば同心環状に配置されていてもよいし、行列状に配置されていてもよい。また、発光素子１２の実装数は、複数個に限らず、１個であってもよい。
【００２５】
本実施の形態における発光素子１２は、個々にパッケージ化された表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子であり、白色樹脂からなる樹脂成形品又は白色のセラミック成形品である容器（パッケージ）と、容器内に一次実装された半導体発光素子等のＬＥＤチップと、ＬＥＤチップを封止する透光性の絶縁性樹脂材料からなる封止部材とを備える。ＳＭＤ型のＬＥＤ素子である発光素子１２は、基板１１に二次実装される。
【００２６】
このように構成される複数の発光素子１２は、例えば直列接続されており、一対のリード線を介して駆動回路３０から供給される直流電力によって発光する。なお、複数の発光素子１２の接続の態様（直列接続、並列接続、及び、直列接続と並列接続との組み合わせの接続等）は特に限定されるものではない。
【００２７】
［グローブ］
グローブ２０は、ＬＥＤモジュール１０を覆う透光性カバーであって、ＬＥＤモジュール１０から放出される光をランプ外部に取り出すように構成されている。つまり、グローブ２０の内面に入射したＬＥＤモジュール１０の光は、グローブ２０を透過してグローブ２０の外部へと取り出される。
【００２８】
グローブ２０は、開口部２１を有する中空部材であり、開口部２１とは反対側の頂部が閉塞された略球状であり、開口部２１が筐体５０のグローブ側の開口部に固定される。図１に示すように、グローブ２０は、例えば、中心軸Ｊを回転軸とする中空の回転体であり、開口部２１が絞られた形状となっている。
【００２９】
グローブ２０の材料としては、可視光に対して透明なシリカガラス等のガラス材、又は、アクリル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂材等からなる透光性材料を用いることができる。
【００３０】
グローブ２０には、ＬＥＤモジュール１０から放出される光を拡散させるための拡散処理が施されていることが好ましい。例えば、グローブ２０の内面又は外面に光拡散膜（光拡散層）を形成することでグローブ２０に光拡散機能を持たせることができる。
【００３１】
具体的には、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材を含有する樹脂や白色顔料等をグローブ２０の内面又は外面の全面に塗布することによって乳白色の光拡散膜を形成することができる。あるいは、グローブ２０に複数の光拡散ドット又は複数の微小な窪みを形成することによって、グローブ２０に光拡散機能を持たせることもできる。このように、グローブ２０に光拡散機能を持たせることにより、ＬＥＤモジュール１０からグローブ２０に入射する光を拡散させることができるので配光角を広くすることができる。
【００３２】
なお、グローブ２０に光拡散機能を持たせずに、内部のＬＥＤモジュール１０が視認できるようにグローブ２０を透明にしてもよい。また、グローブ２０の形状は、回転楕円体又は偏球体であってもよく、また、一般的な電球形状であるＡ型のバルブに準拠した形状であってもよい。
【００３３】
［駆動回路］
駆動回路３０は、ＬＥＤモジュール１０を駆動するための電源回路（電源ユニット）であり、ＬＥＤモジュール１０（発光素子１２）を発光させるための電力をＬＥＤモジュール１０に供給する。駆動回路３０は、例えば、口金６０から一対のリード線（不図示）を介して供給される交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を他の一対のリード線（不図示）を介してＬＥＤモジュール１０に供給する。駆動回路３０（点灯回路）から供給される直流電力によってＬＥＤモジュール１０（発光素子１２）が点灯及び消灯する。
【００３４】
駆動回路３０は、回路基板３１と、当該回路基板３１に実装された複数の電子部品３２ａ〜３２ｃとを有する。駆動回路３０は、ＬＥＤモジュール１０と口金６０との間に配置される。具体的に、駆動回路３０は、ヒートシンク４０と一体成形された筐体５０内に収納されており、ねじ止め、接着、又は係合などにより筐体５０に固定されている。
【００３５】
回路基板３１は、一方の面（半田面）に銅箔等の金属配線がパターニングされたプリント回路基板（ＰＣＢ）である。回路基板３１に実装された複数の電子部品３２ａ〜３２ｃは、回路基板３１に形成された金属配線によって互いに電気的に接続されている。回路基板３１は、例えば、当該回路基板３１の主面が中心軸Ｊと略平行する姿勢（縦置き）で配置されている。なお、回路基板３１は、縦置きの配置に限るものではなく、当該回路基板３１の主面が中心軸Ｊと略直交する姿勢（横置き）で配置してもよい。
【００３６】
回路基板３１に実装される電子部品３２ａ〜３２ｃは、ＬＥＤモジュール１０を点灯させるための複数の回路素子であり、例えば、電解コンデンサやセラミックコンデンサ等の容量素子、抵抗器等の抵抗素子、整流回路素子、コイル素子、チョークコイル（チョークトランス）、ノイズフィルタ、ダイオード又は集積回路素子等の半導体素子等である。
【００３７】
このように構成される駆動回路３０は、ヒートシンク４０と所定以上の距離だけ離間した状態で絶縁性樹脂材料によって構成された筐体５０によって収納されることで絶縁性が確保されている。なお、駆動回路３０には、調光回路や昇圧回路などが組み合わされていてもよい。
【００３８】
［ヒートシンク］
ヒートシンク４０は、主としてＬＥＤモジュール１０で発生する熱を放熱する放熱部材である。したがって、ヒートシンク４０は、金属等の熱伝導率の高い材料によって構成されているとよい。本実施の形態において、ヒートシンク４０は、金属製であり、例えばアルミニウム板等の金属板をプレス加工することによって成形することができる。なお、ヒートシンク４０は、駆動回路３０で発生する熱も放熱してもよい。
【００３９】
また、ヒートシンク４０は、モジュールプレート７０を支持するための支持部材としても機能し、ヒートシンク４０にはモジュールプレート７０が固定されている。
【００４０】
ヒートシンク４０は、駆動回路３０を囲むように構成されており、中心軸Ｊの方向においてＬＥＤモジュール１０と口金６０との間に配置される。
【００４１】
ヒートシンク４０は、略筒状部材であり、中心軸Ｊを筒軸とする筒体であり、本実施の形態では、例えばインサート成形等によって筐体５０と一体的に成形されている。
【００４２】
ヒートシンク４０は、モジュールプレート７０に接続され、駆動回路３０を囲むように構成されている。ヒートシンク４０の外周面４０ａは筐体５０の内周面と当接している。
【００４３】
ヒートシンク４０は、中心軸Ｊを筒軸とする円筒状の金属部材であり、一例として、厚みが一定（例えば、１ｍｍ程度）の金属板に後述する複数の凹部が形成されることで構成されている。
【００４４】
［筐体］
筐体５０は、駆動回路３０を囲むように構成された筒体であり、本実施の形態では、ヒートシンク４０と一体成形されている。また、筐体５０は、駆動回路３０の回路基板３１を固定するための構造が設けられている。つまり、筐体５０は、駆動回路３０を保持する保持部（ホルダ）としても機能する。
【００４５】
筐体５０は、例えば中心軸Ｊの方向に延設するように形成された肉厚が一定（例えば１．０〜１．５ｍｍ程度）の略円筒形状である。なお、筐体５０の内周面及び外周面は、中心軸Ｊに対して傾斜するように構成されたテーパ面（傾斜面）となっている。
【００４６】
筐体５０とヒートシンク４０とは一体成形されているため、筐体５０の内周面とヒートシンク４０の外周面とは互いに面接触するように構成されている。
【００４７】
筐体５０は、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の絶縁性樹脂材料によって構成することができる。また、本実施の形態では、筐体５０は、ガラス繊維を含有する樹脂製であってもよく、例えばポリブチレンテレフタレートにガラス繊維を２５〜３０％含有する。
【００４８】
［口金］
口金６０は、ＬＥＤモジュール１０（発光素子１２）を発光させるための電力をランプ外部から受電する受電部である。口金６０は、例えば、照明器具のソケットに取り付けられる。これにより、口金６０は、ＬＥＤ電球１を点灯させる際に、照明器具のソケットから電力を受けることができる。
【００４９】
口金６０には、例えば商用電源から交流電力が供給される。本実施の形態における口金６０は二接点によって交流電力を受電し、口金６０で受電した電力は、一対のリード線を介して駆動回路３０に入力される。
【００５０】
口金６０は、金属製の有底筒体形状であって、外周面が雄ネジとなっているシェル部６１と、シェル部６１に絶縁部６２を介して装着されたアイレット部６３とを備える。絶縁部６２は、例えばガラスカレットによって構成される。
【００５１】
口金６０の外周面には、照明器具のソケットに螺合させるための螺合部が形成されている。また、口金６０の内周面には、筐体５０螺合部５１に螺合させるための螺合部が形成されている。口金６０は、この筐体５０の螺合部５１にねじ込んで嵌め込むことで筐体５０に外嵌される。
【００５２】
口金６０の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、ねじ込み式のエジソンタイプ（Ｅ型）の口金を用いている。例えば、口金６０として、Ｅ２６形、Ｅ１７形又はＥ１６形等が挙げられる。また、口金６０として、差し込み式の口金を用いてもよい。
【００５３】
［モジュールプレート］
モジュールプレート７０は、ＬＥＤモジュール１０が載置される載置部であり、例えば、主面が中心軸Ｊと略直交する平面視において略円形の板状部材である。ＬＥＤモジュール１０は、モジュールプレート７０に載置されることにより、ヒートシンク４０と熱的に結合する。モジュールプレート７０とＬＥＤモジュール１０とはネジ８０によって固定されるので、モジュールプレート７０にはネジ８０を挿通するための貫通孔（不図示）が設けられている。
【００５４】
モジュールプレート７０は、例えば、中心軸Ｊを中心とする円板状の金属板であり、周縁部がヒートシンク４０に係止されることにより固定される。なお、モジュールプレート７０とヒートシンク４０との固定方法は、係止による固定に限るものではなく、接着剤又はネジ等の他の固定手段を用いてもよい。
【００５５】
また、モジュールプレート７０の中央部には、駆動回路３０から導出される一対のリード線（不図示）を挿通させるための貫通孔７０ａが設けられている。なお、貫通孔７０ａの位置は、モジュールプレート７０の中央部でなくてもよい。また、モジュールプレート７０に貫通孔７０ａを設けるのではなく、モジュールプレート７０の縁部等に切り欠き部を設けて、この切り欠き部に一対のリード線を挿通してもよい。
【００５６】
モジュールプレート７０としては、例えば、アルミニウム等の金属、アルミナ等のセラミック材料の焼結体、又は、樹脂等が用いられる。なお、モジュールプレート７０の形状は、円形に限らず、矩形状であってもよい。
【００５７】
＜特徴構成＞
本実施の形態に係るＬＥＤ電球１は、ヒートシンク４０、及び、当該ヒートシンク４０に一体成形された筐体５０の構造に特徴を有する。以下、これらの特徴的な構造について、さらに図３〜図５を用いて説明する。
【００５８】
図３は、ヒートシンク４０の斜視図である。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線におけるヒートシンク４０の断面図である。また、図５は、一体成形されたヒートシンク４０及び筐体５０の斜視図である。具体的には、図３及び図４は、一体成形されているヒートシンク４０及び筐体５０から、筐体５０を分離した状態での構成を示す斜視図及び断面図である。
【００５９】
図１〜５に示すように、ヒートシンク４０は、駆動回路３０を囲む筒体であり、かつ、ＬＥＤモジュール１０と熱的に結合されている。このヒートシンク４０の外周面４０ａには、複数の凹部４１が形成されている。
【００６０】
例えば、図４に示すように、各凹部４１は、断面が略三角形状となるように形成されている。なお、各凹部４１の断面形状は特に限定されず、例えば、略半円形状又は略矩形状であってもよいが、略三角形状とすることにより、金属板をプレス加工することによってヒートシンク４０を成形する場合のプレス金型の抜きが容易になるため、ヒートシンク４０を容易に作製できる。また、当該断面形状を三角形状とすることにより、ヒートシンク４０に対して筐体５０を一体成形する際に筐体５０が各凹部４１にくさび状に形成されるため、ヒートシンク４０の周方向における筐体５０の動きをより確実に規制できる。
【００６１】
各凹部４１は、ヒートシンク４０の外周面４０ａに形成された微小な凹陥部であり、例えば、深さが０．２ｍｍ程度である。つまり、凹部４１の深さは、例えば、ヒートシンク４０の肉厚（例えば、１ｍｍ程度）の略半分以下である。
【００６２】
また、図４に示すように、複数の凹部４１は、当該ヒートシンク４０の周方向において互いに異なる位置に形成され、具体的には、当該周方向において均等な位置に形成されている。本実施の形態では、１８個の凹部４１は、ヒートシンク４０の筒軸（中心軸Ｊ）を中心として２０°毎に形成されている。ここで、均等な位置とは、完全に等間隔な位置でなくてもよく、略等間隔な位置であればよく、例えば、完全に等間隔な位置から１０％程度の誤差の範囲内であればよい。
【００６３】
また、図３に示すように、複数の凹部４１の各々は、ヒートシンク４０の周方向と直交する方向に延びる線状構造を有する。つまり、各凹部４１は、ヒートシンク４０の口金６０側からＬＥＤモジュール１０に向かって延伸している。
【００６４】
このように、ヒートシンク４０の外周面４０ａには、複数の凹部４１が形成されている。一方、図３〜図５に示すように、ヒートシンク４０の内周面４０ｂには、凹部又は凸部が形成されていない。つまり、ヒートシンク４０の内周面４０ｂは、滑らかに形成されている。ここで、‘滑らかに形成されている’とは、外周面４０ａの凹凸よりも小さい凹凸が形成されていてもよく、例えば、外周面４０ａよりも表面粗さＲａが小さければよい。
【００６５】
ヒートシンク４０と筐体５０とは一体成形されているため、図５に示すように、筐体５０の内周面とヒートシンク４０の外周面４０ａとは互いに面接触するように構成されている。つまり、筐体５０は、ヒートシンク４０の外周面４０ａに張り付くように形成されている。
【００６６】
次に、このように構成されるヒートシンク４０及び筐体５０の製造方法について説明する。図６は、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１において、ヒートシンク４０と筐体５０とを一体成形する工程を示す図である。
【００６７】
まず、同図の（ａ）に示すように、筐体５０を形成する前のヒートシンク４０（単体のヒートシンク４０）を準備する。次に、同図の（ｂ）に示すように、当該ヒートシンク４０を樹脂成形用の金型５０Ｍ内に配置して、ヒートシンク４０と金型５０Ｍとの隙間に対して、例えば口金６０が取り付けられる側から筐体５０の材料である硬化前の樹脂を流し込む。その後、樹脂が硬化した後に、樹脂成形用の金型５０Ｍを取り外すことにより、同図の（ｃ）に示すように、ヒートシンク４０と一体に成形された筐体５０が製造される。
【００６８】
このように、ヒートシンク４０と筐体５０とは、例えばインサート成形により一体成形される。
【００６９】
［効果等］
以上、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１について説明した。次に、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１が奏する効果について、比較例を示す図７を用いて説明する。図７は、比較例に係るＬＥＤ電球におけるヒートシンク９４０及び筐体９５０の断面図である。なお、同図には、収縮時において筐体９５０にかかる応力について矢印で示されている。
【００７０】
同図に示すヒートシンク９４０は、実施の形態におけるヒートシンク４０と比べて、凹部４１が形成されていない点が異なる。つまり、比較例においてヒートシンク９４０は、外周面９４０ａが平滑に形成されている。
【００７１】
近年、ＬＥＤ電球では、組み立て容易性の観点からヒートシンクと筐体とを一体成形する構成が提案されている。このような構成では、一体成形前のヒートシンクに対して、例えば口金側から筐体の材料である樹脂等を流し込むことにより、ヒートシンクと筐体とを一体成形する。
【００７２】
しかしながら、このようにして形成された筐体は、樹脂を流し込む際の圧力等の影響により、厚みがバラつく虞がある。具体的には、口金が取り付けられる側から樹脂が流し込まれた場合、ヒートシンクの周方向において筐体の厚みがバラつきやすくなる。
【００７３】
また、筐体及びヒートシンクの各々は、ＬＥＤモジュールで発生する熱の影響により、膨張及び収縮する。このとき、筐体とヒートシンクとの線膨張係数が異なることにより、筐体とヒートシンクとの間で熱膨張差及び熱収縮差が生じる。よって、収縮時に、樹脂材料によって構成された筐体がヒートシンクの外周面を滑るように変形する。このとき、筐体には、厚みが薄い部分から厚みが厚い部分に向かって収縮するような応力がかかることとなる。
【００７４】
これにより、図７に示すように、比較例における筐体９５０は、収縮時において、厚みが小さい部分９５１（厚みｄｍｉｎ）から厚みが大きい部分９５２（ｄｍａｘ＞ｄｍｉｎを満たす厚みｄｍａｘ）に向かって収縮する。具体的には、一体成形された筐体９５０とヒートシンク９４０とは、筐体９５０の内周面とヒートシンク９４０の外周面９４０ａとが面接触しているに過ぎない。したがって、膨張時及び収縮時に、筐体９５０はヒートシンク９４０の外周面９４０ａを滑るように変形する。よって、筐体９５０には、収縮時において、周方向に引っ張り応力がかかることとなる。
【００７５】
ここで、比較例では、ヒートシンク９４０の外周面９４０ａが平滑に形成されているため、筐体９５０全体にかかる上記の応力が筐体９５０の厚みが小さい部分９５１に集中する。よって、比較例では、当該部分９５１において例えば周方向に直交するような亀裂（クラック）が生じやすくなる。
【００７６】
このような問題は、筐体９５０の材料として、ガラス繊維を含有する樹脂（ガラス繊維含有樹脂）が用いられた場合に顕著となる。一般的に、ガラス繊維含有樹脂は、樹脂が強度及び剛性の高い繊維によって補強されることにより、強靭な耐熱性成形材料となる。しかし、成形時にガラス繊維が樹脂の流動方向に配向するため、硬化後の筐体９５０は当該流動方向には強度及び剛性が高くなるものの、当該流動方向と直交する方向には強度及び剛性が低くなりやすい。
【００７７】
したがって、例えば口金側からガラス繊維含有樹脂を流し込むことにより筐体９５０を形成した場合、筐体９５０は、周方向の強度及び剛性が低くなるため、応力が集中する箇所で周方向に直交するような亀裂が生じやすくなる。
【００７８】
このような比較例に対して、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１によれば、以下で説明するように、ヒートシンク４０と一体成形された筐体５０に亀裂が生じることを抑制できる。
【００７９】
すなわち、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１によれば、ヒートシンク４０と一体成形されている筐体５０を備え、ヒートシンク４０の外周面４０ａには、複数の凹凸（本実施の形態では複数の凹部４１）が形成されている。
【００８０】
これにより、筐体５０の特定の部分に対するヒートシンク４０と筐体５０との線膨張係数差による熱収縮差に伴う応力の集中を抑制できる。具体的には、ヒートシンク４０の外周面４０ａに複数の凹部４１を設けることにより、筐体５０の動きが複数の凹部４１の各々によって規制される。よって、筐体５０全体にかかる応力が分散されるため、特定の部分に対する応力の集中を抑制できる。したがって、ヒートシンク４０と一体成形された筐体５０に亀裂が生じることを抑制できる。つまり、本実施の形態によれば、寿末まで筐体５０に亀裂が生じにくいＬＥＤ電球１を実現できる。
【００８１】
また、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１によれば、複数の凹部４１は、ヒートシンク４０の周方向において、均等な位置に形成されている。これにより、筐体５０全体にかかる応力が均等に分散されるため、筐体５０に亀裂が生じることを一層抑制できる。
【００８２】
また、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１によれば、複数の凹部４１の各々は、ヒートシンク４０の周方向と直交する方向に延びる線状構造を有する。これにより、周方向における筐体５０の動きを効果的に規制することができるため、筐体５０に亀裂が生じることを一層抑制できる。
【００８３】
また、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１によれば、ヒートシンク４０の内周面４０ｂは、滑らかに形成されている。
【００８４】
ここで、ヒートシンク４０の内周面４０ｂに凹凸があらわれるほど外周面４０ａに凹凸をつけた場合、筐体５０の外周面に‘ひけ’が生じる場合がある。この場合、外周面に生じた‘ひけ’によって筐体５０に残留応力が生じるため、筐体５０に亀裂が生じやすくなる虞がある。また、‘ひけ’によって筐体５０の外観上の美観が損なわれる。これに対し、本実施の形態では、筐体５０の外周面に‘ひけ’を生じさせない程度の微小な凹部４１を形成することにより、筐体５０に亀裂が生じることを抑制し、また、外観上の美観を保つことができる。
【００８５】
また、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１によれば、筐体５０は、ガラス繊維を含有する樹脂製である。これにより、筐体５０に亀裂が生じることを抑制しつつ、筐体５０の強度及び剛性を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施の形態に係るＬＥＤ電球１によれば、ヒートシンク４０の内周面と外周面とを貫通する例えば貫通孔又はスリット等が設けられていないことにより、樹脂成形用の金型をヒートシンク４０の内部に配置することなく、ヒートシンク４０と筐体５０とを一体成形できる。このため、ヒートシンク４０と筐体５０とを、低コストかつ容易に一体成形できる。
【００８７】
［ヒートシンクの変形例］
次に、ヒートシンクの変形例について、図８を用いて説明する。図８は、ヒートシンク４０Ａの変形例の構成を示す図である。具体的には、同図には、ヒートシンク４０Ａ及び筐体５０の斜視図及び断面図が示されている。
【００８８】
同図に示すように、ヒートシンク４０Ａは、複数の凹部４１Ａの各々が、ヒートシンク４０ＡのＬＥＤモジュール１０に近い部分において、ヒートシンク４０Ａの他の部分よりも当該凹部４１Ａによって形成される段差が大きくなるように形成されている。具体的には、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール１０はヒートシンク４０Ａの上方（図中のＺ軸方向プラス側）に配置されており、凹部４１Ａは、ヒートシンク４０Ａの上部ほど当該凹部４１Ａの深さが深くなるように形成されている。
【００８９】
このように構成されたヒートシンク４０Ａにより、筐体５０に亀裂が生じることを一層抑制できる。
【００９０】
なぜなら、ヒートシンク４０Ａ及び筐体５０に生じる熱膨張及び熱収縮は、ＬＥＤモジュール１０の点灯によって発生する熱により生じる。このため、ＬＥＤモジュール１０に近い部分ほど、ヒートシンク４０Ａと筐体５０との熱膨張差及び熱収縮差が大きくなる。したがって、筐体５０のＬＥＤモジュール１０に近い部分ほど、周方向の引っ張り応力がかかりやすくなり、亀裂が生じやすくなる。
【００９１】
よって、本変形例のヒートシンク４０Ａに示すように、ＬＥＤモジュール１０に近い部分ほど段差が大きくなるように凹凸を形成する（ここでは、深くなるように凹部４１を形成する）ことにより、応力がかかりやすい部分において、ヒートシンク４０Ａに対する筐体５０の動きを一層規制することができる。これにより、応力がかかりやすい部分において確実に応力を分散させることができるため、筐体５０に亀裂が生じやすい箇所における当該亀裂の発生を抑制できる。
【００９２】
［ヒートシンクの他の変形例］
次に、ヒートシンクの他の変形例について、図９を用いて説明する。図９は、ヒートシンク１４０の他の変形例の斜視図である。
【００９３】
同図に示すようヒートシンク１４０は、上記説明したヒートシンク４０と比べて、各凹部１４１が略円錐状に形成されている点が異なる。具体的には、複数の凹部１４１は、ヒートシンク１４０の外周面１４０ａに形成され、本変形例では、当該ヒートシンク１４０の周方向において互いに異なる位置に形成されている。また、複数の凹部１４１のうち２以上の凹部１４１（ここでは、１８個の凹部１４１）は、ヒートシンク１４０の外周面１４０ａにおける同一の周上に形成されている。ここでは、例えば、同一の周上に形成された１８個の凹部１４１からなる組が３組形成されている。つまり、複数の凹部１４１は、ヒートシンク１４０の外周面１４０ａにおける複数の異なる周上に形成されている。
【００９４】
また、複数の凹部１４１は、ヒートシンク１４０のＬＥＤモジュール１０に近い部分において、当該ヒートシンク１４０の他の部分より密に形成されている。具体的には、本実施の形態では、ＬＥＤモジュール１０はヒートシンク１４０の上方（図中のＺ軸方向プラス側）に配置されており、複数の凹部１４１は、ヒートシンク１４０の上部では密に形成され、ヒートシンク１４０の下部では粗に形成されている。ここで、‘粗に形成される’とは、ヒートシンク１４０の上部における複数の凹部１４１の密度よりも小さければよく、凹部１４１が形成されていない構成も含まれる。
【００９５】
このように構成されたヒートシンク１４０であっても、上記説明したヒートシンク４０と同様に、筐体５０に亀裂が生じることを抑制できる。
【００９６】
また、本変形例におけるヒートシンク１４０によれば、複数の凹部１４１が、ヒートシンク１４０のＬＥＤモジュール１０に近い部分で密に形成されていることにより、筐体５０に亀裂が生じることを一層抑制できる。
【００９７】
なぜなら、上述したように、筐体５０は、ＬＥＤモジュール１０に近い部分ほど周方向の引っ張り応力がかかりやすくなり、亀裂が生じやすくなる。よって、複数の凹部１４１がＬＥＤモジュール１０に近い部分で密に形成されていることにより、応力がかかりやすい部分において、ヒートシンク１４０に対する筐体５０の動きを一層規制することができる。これにより、応力がかかりやすい部分において確実に応力を分散させることができるため、筐体５０に亀裂が生じやすい箇所における当該亀裂の発生を抑制できる。
【００９８】
なお、複数の凹部１４１は、ヒートシンク１４０のＬＥＤモジュール１０に近い部分で密に形成されていなくてもよく、例えば、ヒートシンク１４０の外周面１４０ａにおいて一様に形成されていてもかまわない。
【００９９】
また、本変形例におけるヒートシンク１４０によれば、複数の凹部１４１が外周面１４０ａにおける複数の異なる周上に形成されていることにより、ヒートシンク１４０の筒軸方向（Ｚ軸方向）において複数の凹部１４１が形成された範囲が大きくなる。このため、ヒートシンク１４０の筒軸方向におけるより広い範囲で、筐体５０に亀裂が生じることを抑制できる。
【０１００】
なお、複数の凹部１４１全てが、外周面１４０ａにおける同一の周上に形成されていてもかまわない。
【０１０１】
また、各凹部１４１の形状は円錐状に限らず、例えば、矩形錐状、矩形柱状又は略半球状であってもよい。ただし、上述したように、ヒートシンク１４０の作製容易性、及び、ヒートシンク１４０の周方向における筐体５０の動きを規制する観点から、ヒートシンク１４０の筒軸に直交する凹部１４１の断面形状は三角形状であることが好ましい。
【０１０２】
［照明装置］
図１０は、実施の形態に係る照明装置２の概略断面図である。
【０１０３】
図１０に示すように、本実施の形態に係る照明装置２は、例えば、室内の天井などに取り付けられて使用される。照明装置２は、上記実施の形態に係るＬＥＤ電球１と、照明器具３とを備える。
【０１０４】
照明器具３は、ＬＥＤ電球１を消灯及び点灯させるものであり、天井に取り付けられる器具本体４と、ＬＥＤ電球１を覆うランプカバー５とを備える。
【０１０５】
器具本体４は、ＬＥＤ電球１の口金６０が装着されるとともにＬＥＤ電球１に給電を行うソケット４ａを有する。ソケット４ａには、ＬＥＤ電球１の口金６０がねじ込まれ、このソケット４ａを介してＬＥＤ電球１に電力が供給される。なお、ランプカバー５の開口部に透光性プレートを設けてもよい。
【０１０６】
（その他変形例等）
以上、本発明に係る照明用光源及び照明装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び各変形例に限定されるものではない。
【０１０７】
例えば、上記の実施の形態において、ヒートシンク４０とモジュールプレート７０とは、別部材として説明したが、これらは同一部材であってもよい。つまり、ヒートシンク４０とモジュールプレート７０とは、金属板のプレス加工等によって一体的に成形されていてもかまわない。
【０１０８】
また、上記の実施の形態において、ヒートシンク４０の外周面４０ａに形成された複数の凹凸として複数の凹部４１を例に説明したが、これらは凹形状に限らず凸形状であってもよい。このような構成であっても、ヒートシンク４０の外周面４０ａに、複数の凹凸（ここでは複数の凸部）が形成されていることにより、筐体５０の特定の部分に対するヒートシンク４０と筐体５０との線膨張係数差による熱収縮差に伴う応力の集中を抑制できる。したがって、上記実施の形態と同様に、ヒートシンク４０と一体成形された筐体５０に亀裂が生じることを抑制できる。
【０１０９】
ただし、ヒートシンク４０をプレス加工によって成形する場合は、成形容易性の観点から、ヒートシンク４０の外周面４０ａに形成される複数の凹凸を凹形状とすることが好ましい。また、複数の凹凸を凸形状とする場合、筐体５０の当該凸形状に対向する部分の厚みが薄くなるため、例えば筐体５０の強度が低下する等の不具合が生じる場合がある。よって、複数の凹凸は凹形状及び凸形状のいずれであってもかまわないが、凹形状であることが好ましい。
【０１１０】
また、複数の凹凸は、一部が凹形状かつ他部が凸形状であってもよい。また、複数の凹凸は、金属板のプレス加工等におけるプレス金型によって形成された構成に限らず、例えばサンドブラストやエッチング等により表面を荒らす処理（表面粗化）が施されたことにより形成されていてもよい。
【０１１１】
また、上記実施の形態では、ヒートシンク４０の外周面４０ａに形成された複数の凹部４１は、当該ヒートシンク４０の周方向において均等な位置に形成されていることとしたが、複数の凹部４１の配置はこれに限らず、どのように配置されていてもよい。ただし、筐体５０にかかる応力を分散する観点から、好ましくは当該周方向において互いに異なる位置に形成され、より好ましくは当該周方向において均等な位置に形成されていてもよい。
【０１１２】
また、上記の実施の形態において、発光素子１２は、ＳＭＤ型ＬＥＤ素子であるとしたが、これに限らない。例えば、ベアチップが基板上に直接実装（一次実装）されたＣＯＢ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤモジュールを用いてもよい。つまり、発光素子１２として、ＬＥＤチップそのものが採用されてもよい。この場合、封止部材によって、複数のＬＥＤチップを一括又は個別に封止してもよい。封止部材には、上述のように黄色蛍光体等の波長変換材が含有されていてもよい。
【０１１３】
また、上記の実施の形態において、発光素子１２は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するＢ−Ｙタイプの白色ＬＥＤ素子としたが、これに限らない。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップと組み合わせることによりに白色光を放出するように構成してもよい。また、演色性を高める目的で、黄色蛍光体に加えて、さらに赤色蛍光体や緑色蛍光体を混ぜても構わない。また、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いてもよく、例えば、青色ＬＥＤチップが放出する青色光よりも短波長である紫外光を放出する紫外ＬＥＤチップを用いて、主に紫外光により励起されて青色光、赤色光及び緑色光を放出する青色蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体によって白色光を放出するように構成してもよい。
【０１１４】
また、上記の実施の形態及び各変形例において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザなどの半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等の発光素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。
【０１１５】
その他、上記の実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１６】
１  ＬＥＤ電球（照明用光源）
２  照明装置
１０  ＬＥＤモジュール（発光モジュール）
３０  駆動回路
４０、４０Ａ、１４０、９４０  ヒートシンク
４０ａ、１４０ａ、９４０ａ  外周面
４０ｂ  内周面
４１、４１Ａ、１４１  凹部（凹凸）
５０、９５０  筐体
【図１】
2016170950.tif 000003
【図２】
2016170950.tif 000004
【図３】
2016170950.tif 000005
【図４】
2016170950.tif 000006
【図５】
2016170950.tif 000007
【図６】
2016170950.tif 000008
【図７】
2016170950.tif 000009
【図８】
2016170950.tif 000010
【図９】
2016170950.tif 000011
【図１０】
2016170950.tif 000012