(57)【要約】      （修正有）【課題】交流の商用電源を用いることができるとともに、寸法が大きくなることがなく、また、傘部の背面から従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の光を放射することができるＬＥＤランプを提供する。【解決手段】複数のＬＥＤ発光素子を配列して構成される光源２を設けた基板３と、基板３を囲むように設けられる傘部４と、基板３及び傘部４を支持するとともに基板４から生じる熱を放熱する放熱部材６とを備えるＬＥＤランプである。基板３には、電源回路が形成されているとともに、傘部４は、光透過性の材料から形成された壁部を有する中空錐台状に形成されており、傘部４の前方開口部を覆うとともに傘部の内周面４ａと隙間を開けて配置され、光源２からの光を、傘部４の前方へ放射するとともに、光の一部を傘部の内周面４ａに向けて放射し、傘部の外周面４ｂから放射する導光体７を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ発光素子を配列して構成される面状の光源を設けた基板と、上記基板を囲むように設けられる傘部と、上記基板及び上記傘部を支持するとともに上記基板から生じる熱を放熱する放熱部材と、照明器具の接続部に接続されるソケット部と、を備えるＬＥＤランプであって、
上記基板には、交流電源から供給される電力を調整して上記ＬＥＤ発光素子に供給する電源回路が形成されているとともに、
上記傘部は、光透過性の材料から形成された壁部を有する中空錐台状に形成されており、
上記傘部の前方開口部を覆うとともに上記傘部の周内面と隙間を開けて配置され、上記光源からの光を上記傘部の前方へ放射するとともに、上記光の一部を上記傘部の内周面に向けて放射し、上記傘部の外周面から放射するように構成した導光体を備える、ＬＥＤランプ。
【請求項２】
上記導光体は、全体が透明体で形成されるとともに、上記傘部内の表面が滑らかに形成されており、
上記傘部内周面に所定隙間を開けて対向する錐台外面状の外周面と、
中央部に形成されるとともに、上記光源に対向する開口部と筒状内面とを有する凹部と、
上記凹部の底部に形成された凸状レンズ部と、
上記傘部の開口縁部に連結されるとともに、上記傘部内周面と上記導光体の外周面との間の空間から前方に向けて光を放射する照光鍔部とを備える、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
上記基板は、所定領域に複数のＬＥＤ発光素子を配列して構成される発光素子配列領域と、上記発光素子に電力を供給する上記電源回路を設けた電源回路領域とを備え、
上記電源回路領域には、上記ソケット部からのＡＣ電流をＬＥＤ発光素子駆動用の波形に整流する整流回路と、所定電圧及び電流に調整する電圧・電流調整回路と、上記ソケット部から延出する配線を接続する接続用端子部とが形成されているとともに、
上記発光素子配列領域と上記電源回路領域とを、蛍光封止樹脂によって封止することにより、上記光源が形成されている、請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
上記凹部は、上記錐台の上底面の全域に開口するように形成されている、請求項２又は請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
上記凹部の開口縁部と上記光源との間に、所定の隙間を軸方向に設けた、請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
【請求項６】
上記光源は、少なくとも上記開口部より大きく形成されている、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
【請求項７】
上記放熱部材は、
上記基板を熱伝導性接着剤を介して保持する平坦状の基板取付部と、
上記基板取付部の外周部に設けられて上記傘部の基端部が固着される傘部接続部と、
上記ソケット部と上記基板を繋ぐ配線を設けた配線孔と、
側部外周に設けられて放熱を促進する放熱部とを備える、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
【請求項８】
上記傘部内周面に、ダイクロイック膜が設けられている、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
【請求項９】
上記導光体の前方面に、光散乱用の凹凸が設けられている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のＬＥＤランプ。
【請求項１０】
複数のＬＥＤ発光素子を配列して構成される面状の光源を設けた基板と、上記基板を囲むように設けられる傘部と、上記基板及び上記傘部を支持するとともに上記基板から生じる熱を放熱する放熱部材と、照明器具の接続部に接続されるソケット部と、を備えるＬＥＤランプにおける照光方法であって、
上記傘部の前方開口部を覆うとともに上記傘部の内周面と所定の隙間を開けて対向する錐台外面状の外周面を設けた導光体を設け、
上記導光体に入射した上記光源からの光を上記傘部の前方へ放射するとともに、上記導光体に入射した光の一部を上記傘部内周面に向けて放射し、上記傘部の外周面から放射する一方、
上記隙間から上記傘部の内周面及び上記導光体の外周面に放射される光を上記内周面及び上記外周面の反射により方向を変更して上記傘部の前方へ放射するとともに、上記傘部内面に放射される光の一部を上記傘部の外周面から放射する、ＬＥＤランプにおける照光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、ＬＥＤランプに関する。詳しくは、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の寸法及び照明効果を得ることができる、ＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイクロイックミラー付きハロゲンランプは、小さいサイズで効率的な光を得ることができるランプであり、スポットライトとして用いられることが多い。
【０００３】
一般にハロゲンランプは、高い照度が得られるものの、発光部のフィラメントの発熱によってランプ自体が高温になり、また、熱線を放射してしまうという問題がある。このため、熱を嫌うものに対してスポットライトとして使用し難いという問題があった。上記問題を解決するために、ランプ内の反射面にダイクロイックミラーを設けたダイクロイックミラー付きハロゲンランプが用いられることが多い。
【０００４】
上記ダイクロイックミラーは、赤外線等の熱線を含む不可視光線を透過する一方、可視光線を反射する特性を有する薄膜を設けて構成されている。このため、照射物に対して放射される熱線が低減される。また、上記反射面は、光源を囲むように配置された傘部内周面に設けられるため、上記傘部を放熱部として利用するとともに、反射した可視光線を前方に向けて放射できる。
【０００５】
上記ダイクロイックミラーは、可視光線のみを完全に反射することができず、上記傘部の外周から上記熱線とともに一部の可視光線が放射される。上記ランプの前面から放射される光をスポットライトとして利用するとともに、上記傘部から放射される可視光線を装飾光として利用することにより、上記ダイクロイックミラー付きハロゲンランプを装飾用のランプとして使用する場合も多い。
【０００６】
上述したように、ハロゲンランプは発熱量が大きく、その分所要の電力も大きくなる。このため、下記の特許文献に記載されているようなＬＥＤ発光素子を利用して、上記ダイクロイックミラー付きハロゲンランプに代替できるランプ（以下、ＬＥＤランプという。）が提供されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１４６４２５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記ダイクロイックミラー付きハロゲンランプは、一般的な白熱電球と同様に、直接交流電源に接続して用いることができる。ところが、ＬＥＤランプは、駆動電圧が低く、しかも、直流電流で駆動する。このため、上記商用電源に接続して用いられる従来の照明器具で使用する場合には、電圧を降下させるとともに直流に整流する電源回路を、ランプ内に設ける必要がある。
【０００９】
ところが、従来のＬＥＤランプにおいては、引用文献１に記載されているように、上記電源回路が電力を供給するソケット部と上記ＬＥＤ発光素子を搭載した基板の間の空間に設けられるため、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプに比べて寸法が大きくなるという問題があった。
【００１０】
また、ＬＥＤランプは、ハロゲンランプに比べて熱線が発生することが少なく、スポットライトとして使用する場合には、上記ダイクロイックミラーを設ける必要性は低い。
【００１１】
一方、装飾用に使用する場合には、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様に、傘部の背面から一部の可視光線が放射されることが要求されることも多い。このため、引用文献１に記載されているように、ＬＥＤ発光素子から放射される一部の光を、上記傘部の外面から放射するように構成されることがある。
【００１２】
ところが、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプは、傘部の内側空間の中央部にフィラメント光源を位置させて発光させるのに対し、ＬＥＤランプは、傘部の基端部に面状あるいは点状のＬＥＤ光源を設け、上記光源から前方に向けて光が放射される。このため、ＬＥＤランプでは、上記傘部に光が入射する際の入射角が大きくなり、傘部へ入射する光量が少なくなる。また、傘部内周面に対する光の入射角が大きいと全反射されてしまう場合も多い。したがって、従来のＬＥＤランプでは、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の光を、傘部の背面から放射させるのは困難であった。
【００１３】
上記不都合を解消するため、引用文献１に記載された発明では、光源の前方に突出する棒状のレンズ部を設けて、このレンズ部の側部からも光が放射されるように構成している。また、傘部を肉厚に形成するとともに半球状の光源を設け、傘部内に上記光源の側部から光の一部を導入し、傘部を導光体として利用して傘部外面から光を放射するように構成している。ところが、棒状のレンズを設けると、前方へ放射される光量が少なくなり、スポットライトとして利用するのが困難になる。また、上記傘部の肉厚を大きくすると重量が大きくなるという問題もある。このため、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の照明効果を得ることは困難であった。
【００１４】
本願発明は、上記問題を解決し、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様に、交流の商用電源をそのまま用いることができるとともに、ＬＥＤランプの寸法が大きくなることがなく、また、傘部の背面から従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の光を放射することができるＬＥＤランプを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明は、複数のＬＥＤ発光素子を配列して構成される光源を設けた基板と、上記基板を囲むように設けられる傘部と、上記基板及び上記傘部を支持するとともに上記基板から生じる熱を放熱する放熱部材と、照明器具の接続部に接続されるソケット部とを備えるＬＥＤランプであって、上記基板には、交流電源から供給される電力を調整して上記ＬＥＤ発光素子に供給する電源回路が形成されているとともに、上記傘部は、光透過性の材料から形成された壁部を有する中空錐台状に形成されており、上記傘部の前方開口部を覆うとともに上記傘部の内周面と隙間を開けて配置され、上記光源からの光を上記傘部の前方へ放射するとともに、上記光の一部を上記傘部内周面に向けて放射し、上記傘部の外周面から放射するように構成した導光体を備えて構成される。
【００１６】
本願発明では、ＬＥＤ発光素子を配列した同じ基板上に、交流電源から供給される電力を調整して上記ＬＥＤ発光素子に供給する電源回路が形成されている。このため、ＬＥＤ発光素子に供給する電力を調整する電源用の基板を別途設ける必要がない。したがって、従来のＬＥＤランプのように、ソケット部と傘部の間の寸法を増加させる必要がなく、ＬＥＤランプの寸法が大きくなることもない。また、従来の照明器具のソケット等に直接接続して、ＡＣ電源をそのまま投入して用いることができる。
【００１７】
上記導光体は、上記光源からの光を上記傘部の前方へ放射するとともに、上記光の一部を上記傘部内周面に向けて放射し、上記傘部の外周面から放射するように構成されている。このため、傘部の奥方に面状の光源を配置しても、所要の光を上記傘部の外面から放射することができる。
【００１８】
ＬＥＤランプから放射される光量を増加させるには、ＬＥＤ発光素子を多数搭載する必要があり、そうすると、上記光源の面積も増加することになる。ところが、面状の光源の面積を大きくすると、大量の光が基板の側方にも放射されてしまうため光の利用効率が悪くなる。また、従来のダイクロイックミラーのように、傘部内周面を反射面として利用することも考えられる。しかしながら、光源が傘部の最奥部に配置されるため、面状のＬＥＤ光源から上記傘部内周面に放射される光は、傘部表面に対する光の入射角が大きくなる。このため、上記光は大部分が前方に向けて反射される。このため、傘部内に入射される光量が少なくなり、傘部の外周面から所要の光を放射するように構成するのは困難である。
【００１９】
本願発明では、上記導光体を設けることにより、大きな面状光源から側方に放射される光を上記導光体に入射させるとともに、導光体界面での屈折及び反射を利用して、光路を変更し、前方に向けて放射できるように構成している。これにより、光源から側方に向かう光を効率よく利用することが可能となる。また、大きな面積の光源を採用しても光を前方に向けて効率よく放射することが可能となり、従来のＬＥＤランプに比べて大量の光を放射することも可能となる。
【００２０】
また、上記導光体内に入射する光の一部を屈折させて、上記傘部内周面に向けて放射することにより、上記傘部外周面から所要の光を放射できるように構成している。このため、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の照明効果を得ることができるＬＥＤランプを構成することが可能となる。
【００２１】
上記基板を構成する材料は特に限定されることはない。たとえば、セラミックス製の基板を採用することができる。また、上記基板の形態も限定されることはなく、円板状や矩形板状の基板を採用できる。上記基板上に、上記ＬＥＤ発光素子及び上記電源回路を構成する配線が既知の手法で形成され、上記配線上にチップボンディング等の手法によって、上記ＬＥＤ発光素子及び上記電源回路を構成する部品が搭載される。なお、上記電源回路は、上記ＬＥＤ発光素子を設けた面と同一の面に形成することもできるし、裏面側に形成することもできる。
【００２２】
透明体であれば、上記傘部を構成する材料も特に限定されることはない。たとえば、ガラス製の傘部を採用できる。また、中空錐台状であれば、上記傘部の形態も特に限定されることはなく、たとえば、円錐状の外周面を備える中空円錐台状、あるいは角錐状の外周面を備える中空角錐台状に形成することができる。
【００２３】
上記ソケット部は、従来の照明器具のソケットに接続できるように構成することもできるし、専用の照明器具用の形態を備えるソケットを設けることもできる。
【００２４】
上記基板は、所定領域に複数のＬＥＤ発光素子を配列して構成される発光素子配列領域と、上記発光素子に電力を供給する上記電源回路を設けた電源回路領域とを備えて構成することができる。上記電源回路領域には、上記ソケット部からのＡＣ電流をＬＥＤ発光素子駆動用の波形に整流する整流回路と、所定電圧及び電流に調整する電圧・電流調整回路と、上記ソケット部から延出する配線を接続する接続用端子部とを備えて形成される。また、光源の表面から均一な光を放射するため、上記発光素子配列領域と上記電源回路領域とを、蛍光封止樹脂によって封止して、面状の光源を形成するのが好ましい。これにより、均一な光を放射できる大きな面状光源を構成できる。
【００２５】
なお、上記発光素子の配列形態及び上記電源回路領域の回路形態は特に限定されることはない。たとえば、上記電源回路領域を、上記発光素子配列領域の外周部に配置することができる。
【００２６】
上記導光体は、全体が透明体で形成されるとともに、上記傘部内の表面が滑らかに形成されている。上記傘部内の表面を滑らかに形成することにより、上記傘部内において、上記光源からの光を屈折及び／又は反射させて、所定の方向に向けて出射させることができる。
【００２７】
上記導光体は、上記傘部内周面に所定隙間を開けて対向する錐台外面状の外周面と、中央部に形成されるとともに、上記光源に対向する開口部と筒状内面を有する凹部と、上記凹部の底部に形成された凸状レンズ部と、上記傘部の開口縁部に連結されるとともに、上記傘部内周面と上記導光体の外周面との間の空間から前方に向けて光を放射する照光鍔部とを備えて構成することができる。
【００２８】
上記構成の導光体においては、上記光源から上記開口部を介して上記凹部に光が入射される。上記凹部に入射された光は、上記凹部の筒状内面及び底面から上記導体内に入射される。上記光源からランプの軸方向に入射された光は、上記凸状レンズから上記導光体内に入るとともに、軸に近接する方向に向けて屈折させられて、スポットライト光として用いられる。一方、上記筒状内面から入射される光は、上記外周面に向かうように屈折させられる。上記導光体の外周面は錐台状に形成されているため、上記外周面に達した光は、前方に向けて反射される光と、上記導光体から上記傘部内周面に向けて出射される光に分光される。
【００２９】
上記前方に向かう光は、上記レンズ部から入射された光と同様に、前方に放射される光として導光体の前面から放射される。一方、上記傘部に向けて出射された光は傘部を透過して、傘部外周面から放射される。また、上記照光鍔部からは、上記傘部内周と上記外周面で反射された光が放射される。
【００３０】
上記導光体を採用することにより、面状の光源から種々の方向へ放射される光を、上記傘部の前方へ放射される光と、上記傘部外周面から放射される光に分光させ、面状光源から放射される光を、無駄なく利用することが可能となる。
【００３１】
面状光源からの光を効率よく利用するには、上記凹部を、上記錐台の上底面の全域に開口するように形成するのが好ましい。これによって、上記光源からの光の大部分を上記筒状の凹部へ導き、上記導光体内へ入射させることができる。また、光量を増加させるため、上記傘部の基端側の内面のほぼ全域に上記面状光源を設けるのが好ましい。これにより、これまでにない発光量のＬＥＤランプを構成できる。
【００３２】
また、上記凹部を、上記錐台の上底面の全域に形成すると、上記凹部の縁部が断面三角形状となる。このため、上記光源から上記縁部近傍に入射された光は、上記三角断面によるプリズム効果により、分光されて上記傘部の外周から放射される。これによって、上記傘部の外周面から虹のような光を放射させることも可能となる。
【００３３】
上記凹部の開口縁部と上記光源との間に所定の隙間を設けるのが好ましい。上記隙間を設けると、上記面状光源から最側方、すなわち面状光源の表面に近接した方向に放射される光を、上記隙間に入射させることができる。上記隙間に入射した光の一部は、上記導光体の外面及び上記傘部内周面に反射しながら、上記傘部の縁部まで達して、上記照光鍔部から前方に向けて放射される。また、上記反射の過程において、上記光の一部が、上記傘部背面から放射されるため、上記傘部背面からの放射光を増加させることができる。これにより、上記光源から側方に放射される光を有効に利用することが可能となる。
【００３４】
上記放熱部材は、上記基板を熱伝導性接着剤を介して保持する平坦状の基板取付部と、上記基板取付部の外周部に設けられて上記傘部の基端部が固着される傘部接続部と、上記ソケット部と上記基板を繋ぐ配線を設けた配線孔と、側部外周に設けられて放熱を促進する放熱部とを備えて構成することができる。
【００３５】
上記基板を上記放熱部材に熱伝導性接着剤等を利用して直接保持させることができるため、上記基板において発生する熱を効率よく放熱させることができる。
【００３６】
また、従来のＬＥＤランプにおいては、上記放熱部材に電源回路を設けた基板を収容する空間を設ける必要があったが、本願発明では上記配線を設けるための配線孔のみ設ければよく、上記放熱部材の熱容量を大きく設定できる。このため、放熱効果の高い放熱部材を構成することが可能となる。さらに、上記放熱部材の側部外周に放熱を促進する放熱部を設けることにより、放熱をより促進することができる。たとえば、放熱面積を大きくするため、ひだ状の放熱部を設けることができる。
【００３７】
上記傘部内周面に、従来のダイクロイック膜を設けることができる。上記ダイクロイック膜を設けることにより、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の照明効果を得ることができる。なお、上記  ダイクロイック膜を設ける手法は特に限定されることはなく、従来のハロゲンランプと同様の手法を用いて形成することができる。また、上記傘部の内周面を多面体で構成し、傘部外面から放射される光にミラーボールのような照明効果を付与することもできる。
【００３８】
上記導光体の前方面に、光散乱用の凹凸を設けることができる。上記凹凸を設けることにより、上記導光体の前面から放射される光を均一に散乱して放射することができる。
【００３９】
本願発明に係る上記ＬＥＤランプにおいては、上記導光体に入射した上記光源からの光を上記傘部の前方へ放射するとともに、上記導光体に入射した光の一部を上記傘部内周面に向けて放射し、上記傘部の外周面から放射するように構成できる。また、上記隙間から上記傘部の内周面及び上記導光体の外周面に放射される光を上記内周面及び上記外周面の反射により方向を変更して上記傘部の前方へ放射するとともに、上記傘部内面に放射される光の一部を上記傘部の外周面から放射するように構成できる。このため、上記光源からの光を効率よく利用して、上記導光体の前面及び傘部の外周面から放射できるばかりでなく、上記導光体の外周面の角度等を変更することにより、上記前方面及び傘部の外周面から放射される光の量を容易に調節できる。
【発明の効果】
【００４０】
ＡＣ１００Ｖの商用電源をそのまま用いることができるとともに、ＬＥＤランプの寸法が大きくなることがなく、また、傘部の背面から従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の光を放射することができるＬＥＤランプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本願発明に係るＬＥＤランプの正面外観図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示すＬＥＤランプの平面図である。
【図５】図１に示すＬＥＤランプの底面図である。
【図６】光の光路を示す要部の拡大断面図である。
【図７】光の光路を示す要部の拡大断面図である。
【図８】プリズム効果を説明する図である。
【図９】電源回路の概要構成を示す回路図である。
【図１０】基板の構造を模式的に示す平面図である。
【図１１】基板の構造を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本願発明の実施形態を図に基づいて具体的に説明する。なお、本実施形態は、円錐台状の傘部を備え、ねじ込み式のソケット部を備えるＬＥＤランプに本願発明を適用したが、他の形態の傘部やソケットを備えるＬＥＤランプに本願発明を適用することもできる。
【００４３】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るＬＥＤランプ１は、面状の光源２を設けた基板３と、基端部が上記基板３を囲むように設けた傘部４と、上記基板３及び上記傘部４を一端部において保持するとともに、他端部に照明器具に接続されるソケット部５を設けた放熱部材６と、上記傘部４内に設けられた導光体７とを備えて構成される。
【００４４】
上記基板３及び上記傘部４は、熱伝導性接着剤を介して、上記放熱部材６に保持されている。上記ソケット部５は、筒状金属の外周面に螺子が形成された螺子接点部５ｂと、上記ソケット部６の先端部に設けられた押圧接点部５ａと、上記螺子接点部５ｂと上記押圧接点部５ａとの間に設けられた円錐状の絶縁体５ｃとを備えて構成されている。上記ソケット部５は、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプ等が装着されていた照明装置の接続部に接続できるように構成されている。なお、上記ソケット部５の形態は、本実施の形態に限定されることはなく、照明器具に応じて変更できる。
【００４５】
本実施形態に係る上記傘部４は、ガラス材料から形成されているとともに、円錐台状の背面（外周面）及び内周面を備えて形成されている。なお、従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様の照明効果を得るため、傘部の内周面に、ダイクロイックミラーを形成することもできる。
【００４６】
上記放熱部材６は、全体がセラミック材料から一体形成されており、上記基板３を保持する平坦状の基板保持部６ａと、上記基板保持部６ａの外周部に設けられ、上記傘部４を接続する円筒外面状の傘部接続部６ｂと、軸方向に貫通状に形成されて、上記ソケット部５から上記基板３に電力を供給する配線８，９を通挿する配線孔６ｃと、側部外周に設けられたヒダ状の放熱部６ｄと、上記配線孔６ｃに連通するとともに、上記基板３の縁部まで延びて上記配線９を上記基板３に接続する直径方向の配線溝６ｅとを備えて構成されている。
【００４７】
上記導光体７は、全体が透明アクリル樹脂で形成されるとともに、上記傘部４内の表面はすべて滑らかに形成されている。上記導光体７は、上記傘部内周面４ａに所定隙間を開けて対向する円錐台外面状の外周面７ａと、中央部に形成されるとともに、上記光源２に対向する開口部７ｂと円筒内面７ｃとを有する凹部７ｄと、上記凹部７ｄの底部に形成された凸状レンズ部７ｅと、上記傘部４の開口縁部４ｃに連結されるとともに、上記傘部内周面４ａと上記導光体７の外周面７ａとの間の空間１０から前方に向けて光を放射する照光鍔部７ｆとを備える、
【００４８】
図９及び図１０に示すように、上記光源２は、上記基板３上に複数のＬＥＤ発光素子１５を配列して構成されている。本実施形態では、上記基板３を円板状に形成するとともに、中央部の円形領域に上記発光素子１５を配列した発光素子配列領域１１が設けられている。また、上記発光素子配列領域１１の外周部に、上記発光素子１５に電力を供給する電源回路１３を設けた環状の電源回路領域１２が形成されている。
【００４９】
上記電源回路１３は、図９に示すように、１００Ｖの交流商用電流を直流に整流するブリッジ整流回路１６と、所要の電圧及び電流に調整する電圧・電流調整回路１７とを備えて構成されている。上記ブリッジ整流回路１６接続端に、商用交流電源３８を接続することにより、発光素子配列領域１１に設けられた各ＬＥＤ発光素子１５に、所要の直流電流が流れるように構成されている。
【００５０】
図１０に示すように、上記電源回路領域１２は、上記発光素子配列領域１１の外周の環状領域に設けられており、サージ吸収素子４０、整流回路を構成するダイオード４２、電流・電圧を調する電圧・電流調整素子４１等の電子部品がこの領域に搭載されるとともに、上記基板３の縁部近傍に上記ソケット部５からの配線８，９を接続する接続端子部１８，１９が設けられている。なお、上記電源回路１２及びこれを構成する部品（素子等）は、上記のものに限定されるたとはなく、種々の電源回路や部品を採用することができる。
【００５１】
図１１に示すように、上記発光素子配列領域１１と上記電源回路領域１２は、蛍光封止樹脂２０で封止されており、上記蛍光封止樹脂２０の表面が均一に発光する面状光源２を構成している。
【００５２】
図６から図８に基づいて、上記構成のＬＥＤランプの発光態様を説明する。
【００５３】
本実施形態に係る光源２は、複数のＬＥＤ発光素子１５を配列して構成される面状の光源である。このため、上記光源２から前方の全ての方向に光が放射される。
【００５４】
図６に示すように、上記光源２は上記導光体７の凹部７ｄの開口部７ｂより若干大きく設定されている。このため、上記光源２から放射される光の大部分は、上記凹部７ｄに導入されて円筒内面７ｃあるいは底面に設けた上記凸状レンズ部７ｅから上記導光体７の内部に入射される。
【００５５】
図６に、上記凹部７ｄに入射した光路の概略を示す。また、図７に上記凹部７ｄと上記導光体７の隙間から、上記傘部４の内周面４ａと上記導光体７の外周面７ａの間に放射される光の光路の概略を示す。
【００５６】
上記ＬＥＤランプの軸方向に向かう光５１は、上記凹部７ｄの底部に設けた凸状レンズ部７ｅにおいて、所定の方向へ収束する光として、上記導光体の前面２８から放射される。
【００５７】
上記光源２の外周近傍から上記円筒内面７ｃに向かう光５２は、上記円筒内面７ｃに対する入射角が小さいため、大部分が上記導光体７内に入射する。上記円筒内面７ｃから導光体７に入射した光５２ａは、傘部４の内周面４ａに対する入射角が小さくなる方向に屈折させられる。上記導光体７の円錐状境界面に到達した光は、一部の光５２ｄが前方に向けて反射されるとともに、一部の光５２ｂが導光体７の外周面７ａから出射されて上記傘部４の内周面４ａに向かう。そして、上記傘部４を通過して傘部外周面から放射される光５２ｃとなる。一方、上記前方に向かう光５２ｄは、上記ランプの軸方向に向かう上記光５１とともに、上記導光体７の前面２８から放射される。
【００５８】
上記導光体７の外周面７ａは円錐外面状に形成されているため上記導光体７内を進む上記光５２ａは導光体内の光路が長くなり、上記導光体７から出射した光５２ｂは、導光体７がなかった場合に比べて上記傘部内周面４ａの奥方（背面側）に向かうように出射される。また、上記傘部４の内周面４ａに対する入射角が小さくなるように光路が変更される。このため、上記傘部４内に入射する光量が増加する。これにより、面状の光源２からの光を、上記傘部４の外周面４ｂから効率よく放射することができる。また、上記導光体７の円錐状の外周面７ａの角度を調整することにより、上記傘部４の外周面４ｂから放射される光量及びランプの軸方向に放射される光量を調節することが可能となる。
【００５９】
また、図７に示すように、本実施形態では、上記光源２と上記導光体７の開口部７ｂとの間に所定の隙間Ｈを設けている。
【００６０】
上記隙間Ｈを設けると、上記光源２から最側方、すなわち、上記光源２の発光面に近接した方向に放射される光５３が、上記隙間Ｈから上記傘部４の内周面４ａと上記導光体７の外周面７ａとの間に放射される。上記隙間Ｈからの光５３は、上記傘部４の内周面４ａに対する入射角が大きくなり、上記内周面４ａにおいて反射される光５３ａの光量が大きくなる一方、上記傘部４内に入射して外周面４ｂから放射される光５３ｂの光量は少なくなる。特に、上記傘部４の開口縁部４ｃに近づくとほとんどの光が前方に向けて反射される。また、上記光源２は、上記導光体７の開口部７ｂより大きな面積で形成されているため、光源２の外周近傍から上記隙間Ｈを介して放射される光５４は、上記導光体７の外周面７ａに向けても放射される。上記導光体７の外周面７ａでは、上記光５４の入射角が臨界角より大きくなるため、光が全反射させられた反射光５４ａとなる。この結果、上記隙間Ｈから上記傘部４の内周面４ａと上記導光体７の外周面７ａ内の空間１０に放射された光は、これら面に反射されながら上記照光鍔部７ｆに導かれて、導光体７の前面からの放射光５４ｂとなる。これにより、導光体７の側方に向かう光を効率よく前方向に向けることが可能となり、上記光源２から放射される光を効率よく利用することができる。
【００６１】
さらに、図８に示すように、本実施形態に係る上記導光体７の開口部７ｂの縁部７ｇの近傍は、断面略三角形状に形成されている。このため、上記開口部７ｂから導光体７に入射する光５５は、プリズム効果によって分光される。すなわち、波長の長い赤色系の光５５ａは軸方向後方側に屈折させられるとともに、波長の短い青〜緑系の光５５ｂは、軸方向前方側に屈折させられる。このため、上記傘部４の外周面４ｂに虹状の色彩を付加したような色彩効果を付与することもできる。
【００６２】
図６及び図７に示した実施形態では、上記導光体７の前面２８を平滑面としたが、図８に示すように、凹凸２８ａを設けて、前面から放射される光を散乱させて放射するように構成することもできる。
【００６３】
本願発明の範囲は、上述の実施形態に限定されることはない。今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものでないと考えられるべきである。本願発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
従来のダイクロイックミラー付きハロゲンランプと同様に使用できるＬＥＤランプを提供できる。
【符号の説明】
【００６５】
１    ＬＥＤランプ
２    光源
３    基板
４    傘部
４ａ  傘部の内周面
４ｂ  傘部の外周面
４ｃ  開口縁部
５    ソケット部
５ａ  押圧接点部
５ｂ  螺子接点部
５ｃ  絶縁体
６    放熱部材
６ａ  基板保持部
６ｂ  傘部接続部
６ｃ  配線孔
６ｄ  放熱部
６ｅ  配線溝
７    導光体
７ａ  外周面
７ｂ  開口部
７ｃ  円筒内面
７ｄ  凹部
７ｅ  レンズ部
７ｆ  照光鍔部
７ｇ  縁部
８    配線
９    配線
１１    発光素子配列領域
１２    電源回路領域
１５    ＬＥＤ発光素子
１６    ブリッジ整流回路
１７    電圧・電流調整回路
１８    接続端子部
１９    接続端子部
２０    蛍光封止樹脂
２８    導光体の前面
２８ａ  凹凸
３８    商用交流電源
４０    サージ吸収素子
４１    電流・電圧を調する素子
４２    ダイオード
５１    ＬＥＤランプの軸方向に向かう光
５１ｂ  ＬＥＤランプの軸方向に向かう光
５２ａ  導光体に入射した光
５２ｂ  導光体から出射した光
５２ｃ  傘部外周面から放射される光
５２ｄ  ＬＥＤランプの軸方向に向かう光
５３    発光面に近接した方向に放射される光
５３ａ  傘部内周面で反射される光
５３ｂ  傘部外周面から放射される光
５４    光源の外周近傍から放射される光
５４ａ  反射光
５４ｂ  前方への放射光
５５    開口部の縁部近傍から入射する光
５５ａ  波長の長い赤色系の光
５５ｂ  波長の短い青〜緑系の光
Ｈ    隙間
【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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