JP2013140751A - 電球型光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの熱の影響を抑えながら、ＥＭＣ対策も可能となる電球型光源装置を提供すること。
【解決手段】本技術に係る電球型光源装置は、光源ユニットと、電源回路と、筐体とを具備する。前記電源回路は、外部電源に接続される１次側回路と、前記１次側回路と絶縁状態で結合され前記１次側回路からの電力をもとに前記光源ユニットの駆動用の電力を出力する２次側回路とを有する。前記筐体は、透光性カバーと、前記光源ユニットと熱的に接続され、前記２次側回路に導通した放熱性の部分筐体部とを有し、前記光源ユニットと前記電源回路とを収容する。
【選択図】図２

Description

本技術は、電球型の光源装置に関する。

近年、フィラメントを光源とする白熱電球に代えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子を光源とするＬＥＤ電球が普及している。例えば特許文献１には、従来多用されている白熱電球を、長寿命で信頼性の高いＬＥＤ電球に交換するための技術が記載されている。特に、この装置の口金は、２つの交流端子及び１つのアース端子により形成され、電源部のトランスの２次側コイルより後段の回路がそのアース端子に接続され、安全対策が施されている（例えば、特許文献１の第３ページ右上欄〜左下欄、第１図及び第４図参照）。

特開平２−２２６６０４号公報

例えば特許文献１に記載のようなＬＥＤ電球を使用する場合、ＬＥＤ素子から発生する熱への対策が必要となる。またＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）を発生させないこと、そして適正なＥＭＳ（Electro Magnetic Susceptibility）を有することが求められる。すなわち、ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）の条件を満たすことが求められる。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、光源からの熱の影響を抑えながら、ＥＭＣ対策も可能となる電球型光源装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術に係る電球型光源装置は、光源ユニットと、電源回路と、筐体とを具備する。
前記電源回路は、外部電源に接続される１次側回路と、前記１次側回路と絶縁状態で結合され前記１次側回路からの電力をもとに前記光源ユニットの駆動用の電力を出力する２次側回路とを有する。
前記筐体は、透光性カバーと、前記光源ユニットと熱的に接続され、前記２次側回路に導通した放熱性の部分筐体部とを有し、前記光源ユニットと前記電源回路とを収容する。

この電球型光源装置では、光源ユニット及び電源回路を収容する筐体に、放熱性の部分筐体部が設けられる。部分筐体部と光源ユニットとが熱的に接続されることで、光源ユニットからの熱が筐体外部に放出される。また部分筐体部は、電源回路が有する２次側回路と導通される。これにより電磁波等の輻射や侵入等を抑えることができる。この結果、光源からの熱の影響を抑えながら、ＥＭＣ対策も可能となる。

前記電球型光源装置は、さらに、スピーカを具備してもよい。この場合、前記２次側回路は、前記スピーカの駆動用の電力を出力してもよい。２次側回路と部分筐体部とが導通されているので、例えばスピーカからのノイズの漏れを抑制することができる。これによりスピーカを備えた電球型光源装置を、高品質で提供することが可能となる。

前記スピーカは、無線通信により受信された信号をもとに駆動してもよい。これにより、スピーカによる音声の再生等を簡単に制御することが可能となる。

前記電球型光源装置は、さらに、無線通信用のアンテナを具備してもよい。この場合、前記２次側回路は、前記アンテナの駆動用の電力を出力してもよい。２次側回路と部分筐体部とが導通されているので、例えばアンテナや無線通信用の回路等からのノイズの漏れを抑制することができる。これにより無線通信用のアンテナを備えた電球型光源装置を、高品質で提供することが可能となる。

前記電球型光源装置は、さらに、所定の信号を出力するセンサを具備してもよい。この場合、前記２次側回路は、前記センサの駆動用の電力を出力してもよい。２次側回路と部分筐体部とが導通されているので、例えばセンサからのノイズの漏れを抑制することができる。これにより種々のセンサを備えた電球型光源装置を、高品質で提供することが可能となる。

前記部分筐体部は、ネジ止め、はんだ接続、ラッピング、及びコネクタ接続のいずれか１つにより、前記２次側回路に導通されてもよい。これにより、２次側回路と部分筐体部とを十分に導通させることができる。

前記電球型光源装置は、さらに、電源基板と、駆動基板とを具備してもよい。
前記電源基板は、空隙領域を有し、前記電源回路が形成される。
前記駆動基板は、前記光源ユニットの駆動用の基板であり、前記電源基板の空隙領域に前記電源基板と垂直に交差するように配置される。これにより、電源基板及び駆動基板の配置密度を高めることができ、電球型光源装置の小型化を実現することができる。また駆動基板からのノイズの漏れを抑制することができる。

前記部分筐体部は、熱伝導性を有する金属材料からなってもよい。

前記光源ユニットは、光源要素として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、またはＥＬ（Electro Luminescence）素子を有してもよい。

以上のように、本技術によれば、光源からの熱の影響を抑えながら、ＥＭＣ対策も可能となる。

図１は、本技術の一実施形態に係る電球型光源装置を示す斜視図である。 図２は、図１に示した電球型光源装置の模式的な断面図である。 図３は、一実施形態に係るスピーカを示す断面図である。 図４は、支持ユニットのうち保持部材を示す斜視図である。 図５は、上記支持ユニットのうち基板収容ボックスを下方から見た斜視図である。 図６は、電源基板と、他の基板（駆動基板及び制御基板）との配置関係を示した図である。 図７は、光源装置の電気的構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本技術の実施形態を説明する。

（電球型光源装置の全体構成）
図１は、本技術の一実施形態に係る電球型光源装置を示す斜視図である。図２は、図１に示した電球型光源装置１００の模式的な断面図である。以下の説明では、電球型光源装置を、単に光源装置という。

光源装置１００は、筐体１０と、筐体１０内に配置された光源ユニット４０と、筐体１０の一端部に設けられたスピーカ３０と、電気的な絶縁リング１６を介して筐体１０の他端部（スピーカ３０の位置とは反対側）に接続された口金１５とを備える。

説明の便宜のため、以下では、図１及び２におけるｚ軸に沿った方向を光源装置１００の前後方向として、具体的にはスピーカ３０側を前方、口金１５側を後方として内容を説明する。

筐体１０は、例えばベース筐体１２と、そのベース筐体１２に装着された透光性カバー１１とを有する。図２に示すように、透光性カバー１１には、前方側の端部に設けられた第１の開口部１１ａと、ｚ軸方向に沿ってその反対側に位置する第２の開口部１１ｂとが形成されている。第１の開口部１１ａをスピーカ３０が塞ぐように、スピーカ３０が透光性カバー１１に装着されている。透光性カバー１１の第２の開口部１１ｂ側にベース筐体１２が設けられている。透光性カバー１１は、例えばガラス、アクリル、またはポリカーボネート等により形成される。

光源装置１００は、スピーカ３０を支持する支持ユニット２０を備えている。支持ユニット２０は、スピーカ３０と光源ユニット４０とを離間させてスピーカ３０と口金１５との間に光源ユニット４０が配置されるように、これら光源ユニット４０、スピーカ３０及び口金１５を一体的に支持する。図２に示すように、典型的には、支持ユニット２０は、ヒートシンク２３と、このヒートシンク２３に固定されスピーカ３０を保持する保持部材２１と、保持部材２１に対向するように配置された基板収容ボックス２２とを有する。

支持ユニット２０のうちヒートシンク２３は、この光源装置１００のシャーシとして機能する。ヒートシンク２３は、スピーカ３０に含まれる振動板３５（図３参照）の振動方向（ｚ軸方向）に沿った、スピーカ３０の中心を通る軸である中心軸Ｃ（図２参照）の周りに配置されている。軸の周りとは、その軸の全周またはその一部の両方の概念を含む。典型的には、ヒートシンク２３は板状であり、かつ、中心軸Ｃの全周、すなわちリング状に形成されている。

光源ユニット４０も、ヒートシンク２３と同様に中心軸Ｃの周りに配置され、典型的にはリング状に設けられ、ヒートシンク２３上に配置されている。例えば光源ユニット４０は、リング状の実装基板４６と、実装基板４６上にリング状に配列された複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子４５とを有する。１つのＬＥＤ素子４５は、白色光を発生する素子が用いられるが、白色以外の単色または複数色の光を発生する素子であってもよい。

ヒートシンク２３は、例えば主にアルミニウムにより形成されるが、熱伝導性の高い材料であれば、銅などの他の金属材料が用いられてもよい。あるいは、ヒートシンク２３の材料は、導電性を有する高放熱性樹脂や、導電性を有するセラミックでもよい。

口金１５は、一般の白熱電球用のソケットに装着可能に構成されている。口金１５は、後述する電源回路５５を介して、各種の回路を搭載した回路基板、光源ユニット４０及びスピーカ３０に電力を供給する部材である。

光源装置１００のz軸方向の長さは、100〜120mmであり、典型的には約110mmである。ｚ軸方向で見た光源装置１００の直径は、50〜70mmであり、典型的には約60mmである。

（スピーカの具体的構成）
図３は、一実施形態に係るスピーカ３０を示す断面図である。このスピーカ３０は、ダイナミック型のダンパレススピーカである。スピーカ３０は、フレーム３１、永久磁石３２、プレート３３、ヨーク３４、振動板３５、エッジ３６、コイルボビン３７、磁性流体３８及び取付底部３９を備えている。

ヨーク３４と上側のプレート３３との間の磁気ギャップに、従来のダンパの代わりとなる磁性流体３８が配置されている。また、この磁気ギャップ内に図示しないボイスコイルが配置されている。取付底部３９にはネジ穴３９ａが形成されている。後でも説明するように、このネジ穴３９ａを介して、スピーカ３０が支持ユニット２０の保持部材２１にネジＳ３（図２参照）により取り付けられる。

後でも述べるが、本実施形態ではスピーカ３０と光源ユニット４０が離間して配置されているので、スピーカ３０は光源ユニット４０の熱影響を受けにくい。したがって、スピーカ３０に用いられる永久磁石３２としては、比較的低い耐熱性、すなわち比較的低い消磁温度を有する永久磁石を用いることができる。例えば、60℃以上〜100℃以下の消磁温度を持つ永久磁石を用いることができる。100℃以下の消磁温度を持つ永久磁石としては、例えばネオジムが挙げられる。

ネオジム磁石の磁力は、フェライトコア磁石等の磁力に比べ高いが、ネオジムの消磁温度は80℃程度であり、フェライトのそれに比べ低い。フェライトコア磁石を本実施形態に係る光源装置１００のスピーカ３０に適用しようとする場合、ネオジム磁石と同等の磁力を得るためにはフェライトコア磁石のサイズを大きくしなければならず、光源装置１００の小型化には適さない。永久磁石が消磁しないように、光源ユニット４０の発熱量を下げることも考えられるが、それは光源装置１００への投入電力を抑えることを意味し、これでは光束量が低下する。

そこで本実施形態では、フェライトに比べ耐熱性は低いが、大きい磁力を持つネオジムを用い、かつ、スピーカ３０と光源ユニット４０とを離間させて配置することにより、上記問題を解決している。

例えば、スピーカ３０のフレーム３１の少なくとも一部、また、エッジ３６の少なくとも一部が、透光性の材料により形成されていてもよい。透光性の材料としては、アクリル系、ポリビニル系、ポリイミド系等の樹脂材料等、公知の材料が用いられる。これにより、光源ユニット４０から出射された光がスピーカ３０の一部を通るので、光源装置１００の中心寄りの配光特性を高めることができる。

（支持ユニットの具体的構成）
図４は、支持ユニット２０のうち保持部材２１を示す斜視図である。保持部材２１は、スピーカ３０が取り付けられた筒状部２１１と、筒状部２１１の後方側の端部に設けられたフランジ部２１２とを有する。筒状部２１１が、ヒートシンク２３及び光源ユニット４０の中央の穴を通るようにして、また、筒状部２１１の長手方向がｚ軸方向に沿うようにして、保持部材２１が筐体１０内に配置されている。

筒状部２１１の前方側の端面にはネジ穴２１５が設けられており、このネジ穴２１５及びスピーカ３０に形成された上記ネジ穴３９ａにネジＳ３（図２参照）が螺着される。これにより、スピーカ３０が保持部材２１に保持される。スピーカ３０の保持部材２１への取り付け手段は、ネジ止めに限られず、接着剤による接着、あるいは、凹凸部材による係合であってもよい。

図２に示すように、保持部材２１は、ヒートシンク２３にネジＳ１により取り付けられている。具体的には、保持部材２１のフランジ部２１２には、ネジ止めのための取付部２１３が後方側に向けて突出するように形成されている。フランジ部２１２上にヒートシンク２３が載置され、ヒートシンク２３の裏面側（後方側）から、その取付部２１３を介して保持部材２１がヒートシンク２３に取り付けられている。

このような保持部材２１及びヒートシンク２３の構成によれば、上でも述べたように、光源ユニット４０がスピーカ３０より後方側に離間して配置されるため、スピーカ３０に対する光源ユニット４０からの熱影響を抑えることができる。これにより、スピーカ３０の機能を良好に維持することができる。例えば、スピーカ３０への熱影響が大きい場合、スピーカ３０に設けられた永久磁石３２の消磁が起こることが懸念されるが、本実施形態に係る光源装置１００によればそのような懸念を解消することができる。

また、光源ユニット４０の光の出射側、すなわちその出射光を遮る位置にスピーカ３０が配置されているが、光源ユニット４０がリング状に設けられることにより、配光角が大きくなる。また、光源ユニット４０はその配光を中心軸Ｃに対して均一な光量で光を出射することができる。

本実施形態では、スピーカ３０を保持する保持部材２１が、光源ユニット４０に囲まれるように配置されている。したがって、電球型光源装置１００内におけるそれら保持部材２１及び光源ユニット４０の配置スペースを小さくすることができ、すなわちそれらの部材の配置密度を高めることができるので、所望の配光角を確保しながらも光源装置１００の小型化を実現することができる。

保持部材２１の筒状部２１１に、光源ユニット４０から出射した光を反射する反射部が設けられていてもよい。反射部は、例えばミラー面、あるいは光反射率の高い色の材料でなる部位である。反射率の高い色とは、例えば白色、乳白色、あるいはこれらに近い色等である。もちろん、保持部材２１自体が、白色や乳白色の樹脂材料により形成されていてもよい。樹脂材料としては、ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene）やＰＢＴ（polybutylene terephthalate）等が用いられるが、他の材料であってもよい。

また、反射部が白色や乳白色等でなる材料により形成されている場合には、その反射部は、光を拡散反射（散乱）することができる。あるいは、反射部がブラスト加工された反射面であることによっても、その反射面は光を拡散反射することができる。

このように、反射部が設けられることにより、光源ユニット４０からの出射光の配光角を大きくすることができるとともに、光源ユニット４０の光を有効に使用することができ、照度を高めることができる。

図５は、上記支持ユニット２０のうち基板収容ボックス２２を下方から見た斜視図である。基板収容ボックス２２は、本体２２１と、本体２２１からｚ軸に垂直な方向に突出するように設けられた当接板２２２と、本体２２１からｚ軸方向に沿って突出するように設けられた突出部２２３とを有する。図５では、異なる形状の複数の当接板２２２が設けられているが、当接板２２２は１つのみ設けられていてもよい。

また、本体２２１には、図示しない導通用のコネクタが接続される接続穴部２２４が形成されている。接続穴部２２４は複数設けられていてもよい。

図２に示すように、本体２２１がｚ軸方向に沿って立設するように設けられ、また、当接板２２２が保持部材２１のフランジ部２１２に当接するようにして、これら保持部材２１及び基板収容ボックス２２が相対向するように筐体１０内に配置されている。このように配置された保持部材２１及び基板収容ボックス２２内に形成された領域、つまり、筒状部２１１及び本体２２１内の領域に、回路基板が配置されている。このような回路基板は、複数、例えば２枚設けられている（駆動基板６１及び制御基板６２）。後でも述べるように、駆動基板６１は、後述するＬＥＤ駆動回路６１４及びオーディオＡＭＰ（Amplifier）６１３（図７参照）をそれぞれ搭載する、共通の１つの基板として設けられている。

突出部２２３は、図２に示すように、ベース筐体１２の後方側の開口端部１２ｂに挿入されるようにして、口金１５の内部に配置される。突出部２２３は筒状に形成されており、口金１５の頭頂部の端子と、後述する電源基板５０とを接続する図示しないリード線が、その突出部２２３内を通るようにして配置されている。

基板収容ボックス２２は、上記保持部材２１と同様に、非導電性の材料、例えば主にＡＢＳの樹脂材料により形成される。このように、保持部材２１及び基板収容ボックス２２は、電気的絶縁材及び難燃材として好適な材料が用いられる。

特に、駆動基板６１及び制御基板６２の、口金１５側が、本実施形態のように非導電性の基板収容ボックス２２で覆われることにより、口金１５側、特に電源回路の１次側の回路との電気的絶縁を確実に維持することができる。その意味では、基板収容ボックス２２に代えて、非導電性シートが用いられてもよい。

保持部材２１の筒状部２１１には、複数の開口２１４が形成されている。これにより、筐体１０内において、開口２１４を介して保持部材２１の筒状部２１１の外部の領域と、筒状部２１１及び基板収容ボックス２２内の領域とが連通する。このような構成によれば、筐体１０内において、筒状部２１１の外部の領域だけでなく、筒状部２１１及び基板収容ボックス２２内の領域をも、スピーカ３０のエンクロージャとして利用することができる。これにより、エンクロージャの容積が大きくなり、スピーカ３０の音質が向上する。なお、開口２１４は１つのみ筒状部２１１に形成されていてもよい。

ベース筐体１２は、比較的高い熱伝導性を有する材料、例えば主にアルミニウムにより形成されている。ベース筐体１２の材料としては、熱伝導性の高い材料であれば、銅などの他の金属材料が用いられてもよい。あるいは、ベース筐体１２の材料は、導電性を有する高放熱性樹脂や、導電性を有するセラミックでもよい。

ヒートシンク２３及びベース筐体１２は、互いに熱的に接続されている。図２に示すように、例えばベース筐体１２に設けられた開口端部１２ａと、ヒートシンク２３の側面とが、直接、あるいは熱伝導シート等を介して接触することにより、それらの部材間における熱伝導が行われる。これにより、光源ユニット４０から発生した熱がヒートシンク２３及びベース筐体１２を介して効率的に外部に放出される。本実施形態では、ベース筐体１２が、放熱性の部分筐体部に相当する。

なお、ヒートシンク２３及びベース筐体１２の主材料がそれぞれ異なっていてもよい。

図２を参照して、ベース筐体１２の開口端部１２ａの開口面と、透光性カバー１１の第２の開口部１１ｂの開口面とが対面するように、透光性カバー１１がベース筐体１２に対して配置されている。支持ユニット２０は、スピーカ３０によってヒートシンク２３に透光性カバー１１を押さえつけるようにスピーカ３０を支持し、スピーカ３０と自身（支持ユニット２０）との間に透光性カバー１１を挟持する。

ヒートシンク２３は、主に支持ユニット２０の基部２９を形成する。この支持ユニット２０の基部２９は、保持部材２１のフランジ部２１２も含む。また、支持ユニット２０の基部２９は、ベース筐体１２を含んでもよい。

このように、支持ユニット２０に支持されたスピーカ３０が、ヒートシンク２３との間に透光性カバー１１を挟み、透光性カバー１１をヒートシンク２３に押さえつけて支持する役割を担う。したがって、透光性カバー１１をヒートシンク２３及びスピーカ３０に直接固着させる必要がない。このため、光源ユニット４０の温度変化により、ヒートシンク２３及びスピーカ３０（のフレーム３１）の各熱膨張係数とは異なる熱膨張係数を持つ透光性カバー１１が熱膨張したとしても、ヒートシンク２３及びスピーカ３０にそれぞれ面した各開口部１１ａ及び１１ｂでの熱膨張による変形を許容し、熱膨張の応力を逃がすことができる。したがって、透光性カバー１１に機械的ストレスが発生して透光性カバー１１が劣化する、といった事態を抑制することができる。

（各種の回路基板の構成）
図２に示すように、ベース筐体１２内には、電源回路５５を搭載した電源基板５０が収容されている。電源基板５０は、ネジＳ２により上記保持部材２１に取り付けられている。また保持部材２１及びヒートシンク２３を接続する上述のネジＳ１により、電源基板５０もヒートシンク２３に取り付けられている。

ここで、一般的にＬＥＤ電球の照明器具への適合性の観点から、ＬＥＤ電球を極力白熱電球形状に近づけて小型化することが望ましい。ＬＥＤ電球の製品サイズが著しく大きくなると、製品価値を低下させる。仮に、電源基板とＬＥＤの駆動回路基板とを、同一平面上に配置したり、平行な平面に沿ってそれらをそれぞれ配置したりする場合、製品サイズが大きくなるだけでなく、口金近傍の筐体の外周サイズも太くなってしまう。照明器具適合性の観点から、口金近傍の筐体の外周サイズを白熱電球に近づけたＬＥＤ電球を実現することが理想となるため、このような観点からも、上記のように電源基板と他の回路基板とが同一平面上に配置された製品は、製品価値の低下を招く。そこで本技術は、各回路基板を以下のように配置している。

図６は、電源基板５０と、他の基板（上述の駆動基板６１及び制御基板６２）との配置関係を示した図である。電源基板５０は空隙領域５０ａを有し、その空隙領域５０ａに上記駆動基板６１及び制御基板６２のそれぞれ一部が配置される。

典型的には、空隙領域５０ａは貫通孔により形成され、すなわち、電源基板５０はリング状に形成されている。具体的には、図２に示すように、その空隙領域５０ａには上記基板収容ボックス２２の本体２２１が挿通されている。これにより、その基板収容ボックス２２及び保持部材２１内に配置された上記の駆動基板６１及び制御基板６２が、この電源基板５０の貫通孔内を介して電源基板５０に垂直に交差するように配置される。

このように、駆動基板６１及び制御基板６２が、電源基板５０の貫通孔内に挿入されるように配置されているので、筐体１０内の小さい収容スペース内に効率良く部品を配置させることができ、光源装置１００の小型化を実現することができる。

具体的には、このように配置された各基板全体の包絡形状は、２つの概略三角形状をｚ軸方向に沿って互いに逆に配置した形状に近似している。この形状は、光源装置１００を側面から見て、ベース筐体１２及び透光性カバー１１を合わせた筐体１０の外形に近似している。つまり、このような各基板５０、６１及び６２の配置により、筐体１０内の部品の密度を高めることができ、光源装置１００を小型化することができる。

また、各基板５０、６１及び６２を筐体１０内に高密度に配置できるので、スピーカ３０のエンクロージャとしての容積を十分に確保することができる。したがって、スピーカ３０の音質を向上させることができる。

図６に示すように、制御基板６２には、受信部（あるいは受光部）６２８、アンテナ６２６及びネットワーク制御回路６２７が搭載されている。

受信部６２８は、ユーザが使用可能な図示しないリモートコントローラにより送信された赤外線信号を受信する。受信部６２８は、筐体１０内において、赤外線信号を受信できる位置、すなわち、透光性カバー１１内の領域（光源ユニット４０より前方側の領域）に位置するように、この制御基板６２の位置及び姿勢が設定されている。例えば、受信部６２８は、制御基板６２の前方側の端部に実装されている。図示しないリモートコントローラは、例えば光源ユニット４０の点灯、消灯、調光、調色等の信号を発生する機器である。

アンテナ６２６は、典型的にはブルートゥースのような近距離無線通信用のアンテナである。また、ネットワーク制御回路６２７は、その通信規格に対応するように構成される。アンテナ６２６は、筐体１０のうち、その無線信号を受信できる位置、すなわち、透光性カバー１１内の領域（光源ユニット４０より前方側の領域）に位置するように、この駆動基板６１の位置及び姿勢が設定されている。例えば、ユーザが操作する対象機器であるＡＶ（Audio Video）機器が、無線信号を送り、アンテナ６２６はその無線信号を受信する。そのＡＶ機器が送信する信号は、例えばスピーカ３０からの音声の音量、再生及びその停止等の信号である。ＡＶ機器としては、ポータブルな機器であってもよい。

なお、アンテナ６２６及びネットワーク制御回路６２７は、ブルートゥース以外にも、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、ＺｉｇＢｅｅ、あるいは無線ＬＡＮ（Local Area Network）等を構成するための通信規格に対応していてもよい。

電源基板５０は、口金１５側に対向する第１の面５１と、光源ユニット４０側に対向する第２の面５２とを有する。また、電源基板５０に搭載された電源回路５５は、１次側コイル及び２次側コイルを含むトランス５６Ｔ（図２参照）と、この１次側コイルに電気的に接続された１次側電子部品５６とを有する。トランス５６Ｔ及び１次側電子部品５６が、電源基板５０の第１の面５１に搭載されている。

このように、比較的大きいサイズを有するトランス５６Ｔ及び１次側電子部品５６が、電源基板５０の口金１５側に配置されることにより、第２の面５２側より前方側にあるスペースに、電源回路５５とは異なる部品、例えば光源ユニット４０及び支持ユニット２０の一部を配置することができる。これにより、筐体１０（あるいはベース筐体１２）内の狭いスペースを有効に使用することができる。

[光源装置の電気的構成]
図７は、光源装置１００の電気的構成を示すブロック図である。

光源装置１００は、フィルタ５３、整流平滑回路５４、絶縁DC/DCコンバータ５７、ＬＥＤ駆動回路６１４、オーディオＡＭＰ６１３、ネットワーク制御回路６２７及びアンテナ６２６を備える。商用電源１５０は、光源装置１００の口金１５を介して電源回路５５に電力を供給する。このように本実施形態では、外部電源として商用電源１５０が用いられる。なお他の外部電源が用いられてもよい。

フィルタ５３、整流平滑回路５４及び絶縁DC/DCコンバータ５７は、電源回路５５であり、上述のように電源基板５０に搭載されている。絶縁DC/DCコンバータ５７には、上記したトランス５６Ｔが含まれる。電源回路５５に絶縁DC/DCコンバータ５７が用いられ、１次側の回路と２次側の回路とが電気的に絶縁状態で結合される。

ＬＥＤ駆動回路６１４及びオーディオＡＭＰ６１３は、上述のように駆動基板６１に搭載されている。ＬＥＤ駆動回路６１４は、光源ユニット４０の点灯、消灯、調光、調色等の制御を行う。オーディオＡＭＰ６１３は、スピーカ３０の駆動回路であり、スピーカ３０による音声の音量、再生及びその停止等を制御する。

上記したように、ネットワーク制御回路６２７及びアンテナ６２６は、制御回路６２５の一部であり、制御基板６２に搭載されている。ネットワーク制御回路６２７は、受信部６２８及びアンテナ６２６を介して受信した信号に基づき、その受信信号の内容情報を、ＬＥＤ駆動回路６１４及びオーディオＡＭＰ６１３へ出力する。

図７に示すように、電源回路５５の２次側回路から、ＬＥＤ駆動回路６１４、オーディオＡＭＰ６１３、及びネットワーク制御回路６２７に、必要な所定の電力がそれぞれ供給される。それぞれの電力は、１次側回路からの電力をもとに供給される。従って、本実施形態では、電源回路５５の２次側回路により、光源ユニット４０の駆動用の電力、スピーカ３０の駆動用の電力、及びアンテナ６２６の駆動用の電力がそれぞれ出力される。

（電気回路のグランド接続の構成）
図２に示すように、電源基板５０の第１の面５１上には、２次側のグランド接続パターン５９が形成されている。このグランド接続パターン５９が、ネジＳ１を介してヒートシンク２３及びベース筐体１２と導通している。すなわち、ヒートシンク２３及びベース筐体１２が、この電源回路５５の電気的なグランドとなっている。

このように本実施形態では、絶縁型の電源回路が用いられ、その２次側の回路がグランド接続されている。したがって、ＥＭＩ（Electro Magnetic Interference）等を発生させず、また、適正なＥＭＳ（Electro Magnetic Susceptibility）を得ることができ、ＥＭＣ（Electro Magnetic Compatibility）の条件を満たすことができる。すなわち、本技術は、駆動基板６１、アンテナ６２６又はネットワーク制御回路６２７等からの電磁波や高周波ノイズの漏れを抑制でき、また、スピーカ３０からの輻射（放射）ノイズの漏れも抑制することができる。またもちろん、外来ノイズのベース筐体１２内への侵入も抑制することができる。

従来、非絶縁回路を用いたＬＥＤ電球が知られている。このようなＬＥＤ電球では、絶縁フィルム等を用いて、機械的に絶縁構成を実現させている。すなわち本実施形態のような回路的な絶縁構成はとられない。このような状況で、ＬＥＤ電球に音声発信機能（スピーカ）あるいは無線受信機能（アンテナ）といった付加機能を付与した場合、ＥＭＣに対するノイズ問題が懸念となる。すなわち機械的な絶縁構成では、ＥＭＣ対策が十分とならない可能性が高い。

ここでＬＥＤ電球等の光源装置に付与される付加機能について述べる。

現在の電力事情や節電の動向によりＬＥＤ電球の普及が強まっている。しかしながら、個別に調光することが可能な製品はまだ少ない。この背景としては、以下のようの点がある。

すなわち、従来の電球を調光するための壁スイッチなどに組み込まれている調光ボリュームは、商用電源の正弦波を位相制御し電圧をカットする区間を設ける制御になっている。このような調光器に、一般的なＬＥＤ電球や電球形蛍光ランプを使用した場合、正弦波の毎サイクルごとに突入電流が流れることとなり、早期に破損してしまう。これを解決するために、例えば電圧を高力率化するためのアクティブフィルタ方式やチャージポンプ方式といった回路構成が考えられる。しかしながらこのような回路構成を採用すると、回路が大型化してしまい、製品の小型化が難しくなってしまう。

そこで既存の電球用調光器による調光ではなく、外部信号によって調光制御を行う方式が考えられる。既に赤外線リモコンによる調光制御を行うＬＥＤ電球が発売されているが、この場合はリモコンが必須となってしまう。

いわゆるスマートハウスといった家全体での電化製品コントロールを考えた場合、個別にリモコンが必要ではユーティリティを向上することができない。このため、無線信号をもちいて、パソコン、スマートフォン、タブレットといった機器から調光制御をかけるニーズが増大してくるものと予想される。すなわち無線受信機能が付加された光源装置が求められる可能性が高い。

また、テレビの音声を台所で聞きたいという主婦のニーズなどから、ネットワークを利用したスピーカのニーズが高まっている。しかし、台所のような水場に新たにコンセント接続機器を増やすのは、導入障壁になり、かつ置き場所などのスペースも問題になってくる。従って音声発信機能が付加された光源装置が求められる可能性も高い。

このように電球に新たな付加機能を持たせるニーズが求められる中で、やはり問題となるのは放射ノイズをはじめとするＥＭＣ問題である。すなわち十分なＥＭＣ対策を発揮することが可能な光源装置が求められる。

上記したように本実施形態に係る光源装置１００では、絶縁型の電源回路５５が用いられる。そして光源ユニット４０及び電源回路５５を収容する筐体１０に、放熱性の部分筐体部であるベース筐体１２が設けられる。ベース筐体１２と光源ユニット４０とが熱的に接続されることで、光源ユニット４０からの熱が筐体１０の外部に放出される。またベース筐体１２は、電源回路５５が有する２次側回路と導通される。これにより電磁波等の輻射や侵入等を抑えることができる。この結果、光源ユニット４０からの熱の影響を抑えながら、ＥＭＣ対策も可能となる。このＥＭＣ対策は、音声発信機能等の付加機能が付与された場合でも十分に機能する。これにより、スピーカや無線通信用のアンテナ等を備えた電球型光源装置を、高品質で提供することが可能となる。

また上記のようなＥＭＣ対策が施されることにより、本光源装置１００は、いわゆるスマートハウスにも適用され得る。

また本実施形態では、グランド電位を形成する部材が、放熱部材として機能するヒートシンク２３及びベース筐体１２である。すなわち、ヒートシンク２３及びベース筐体１２は、グランド電位の形成及び放熱の両方の機能を兼ねるので、別途のグランド部材を設ける必要がなく、光源装置１００の小型化に寄与する。

なお、上記したようなネジ止めの他に、はんだ接続、ラッピング、及びコネクタ接続等が用いられてもよい。すなわち、ネジ止め、はんだ接続、ラッピング、及びコネクタ接続のいずれか１つにより、２次側回路のグランドとベース筐体１２とが導通されてもよい。これにより、２次側回路とベース筺体１２とを十分に導通させることができる。これらの導通方法のために、グランドパターンやグランド端子等が適宜形成されてよい。またヒートシンク２３を介さずに、２次側回路のグランドとベース筐体１２とが導通されてもよい。その他２次側回路とベース筐体１２との導通方法として、どのような方法が用いられてもよい。

（その他の実施形態）
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

上記実施形態では、光源ユニット４０として、点発光機能を有するＬＥＤ素子４５を搭載した光源ユニット４０を例に挙げた。光源ユニットは、これに限られず、例えば有機または無機のＥＬ（Electro Luminescence）素子、すなわち面発光機能を有する光源ユニットでもよいし、あるいは、３次元状の発光機能を有するＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lighting(Lamp)）等の蛍光ランプであってもよい。

また、光源ユニット４０はリング状であったが、三角以上の多角形状、あるいは、直線形状（１つまたは複数の直線状に形成されたもの）であってもよい。電源基板５０もこれと同様の趣旨で他の形状であってもよい。

上記実施形態では、スピーカ３０として、ダンパレススピーカを例に挙げたが、磁性流体３８を用いない一般的なタイプのスピーカ３０が用いられてもよい。

電源基板５０の空隙領域５０ａは、貫通孔に代えて、切り欠きであってもよい。あるいは空隙領域５０ａは、貫通孔及び切り欠きの両方により形成されていてもよい。この場合、電源基板５０はＣ字状に形成される。あるいは、電源基板５０は、半リング状に形成されていてもよい。

上記実施形態では、赤外線信号の受信部６２８が、制御基板６２に搭載されていたが、駆動基板６１に搭載されていてもよい。あるいは、上記リモートコントローラからの赤外線信号の受信部６２８は、必ずしも設けられる必要はない。

上記実施形態に係る光源装置はスピーカを備えていたが、スピーカに代えて、他のデバイスを備えていてもよい。他のデバイスとは、例えばイメージセンサ、光センサ、超音波センサ、放射線センサ、温度センサ等である。これらのような、所定の信号を出力するセンサが備えられてもよい。

その場合、図７に示す電源回路５５の２次側の回路から、センサの駆動用の電力が出力される。上記したように、２次側回路とベース筐体１２とが導通されているので、例えばセンサからのノイズの漏れを抑制することができる。これにより種々のセンサを備えた電球型光源装置を、高品質で提供することが可能となる。

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。

本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）光源ユニットと、
外部電源に接続される１次側回路と、前記１次側回路と絶縁状態で結合され前記１次側回路からの電力をもとに前記光源ユニットの駆動用の電力を出力する２次側回路とを有する電源回路と、
透光性カバーと、前記光源ユニットと熱的に接続され、前記２次側回路に導通した放熱性の部分筐体部とを有し、前記光源ユニットと前記電源回路とを収容する筐体と
を具備する電球型光源装置。
（２）（１）に記載の電球型光源装置であって、さらに、
スピーカを具備し、
前記２次側回路は、前記スピーカの駆動用の電力を出力する
電球型光源装置。
（３）（２）に記載の電球型光源装置であって、
前記スピーカは、無線通信により受信された信号をもとに駆動する
電球型光源装置。
（４）（１）から（３）のうちいずれか１項に記載の電球型光源装置であって、さらに、
無線通信用のアンテナを具備し、
前記２次側回路は、前記アンテナの駆動用の電力を出力する
電球型光源装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１項に記載の電球型光源装置であって、さらに、
所定の信号を出力するセンサを具備し、
前記２次側回路は、前記センサの駆動用の電力を出力する
電球型光源装置。
（６）（１）から（５）のうちいずれか１項に記載の電球型光源装置であって、
前記部分筐体部は、ネジ止め、はんだ接続、ラッピング、及びコネクタ接続のいずれか１つにより、前記２次側回路に導通される
電球型光源装置。
（７）（１）から（６）のうちいずれか１項に記載の電球型光源装置であって、さらに、
空隙領域を有し、前記電源回路が形成された電源基板と、
前記電源基板の空隙領域に前記電源基板と垂直に交差するように配置された、前記光源ユニットの駆動用の駆動基板と
を具備する電球型光源装置。
（８）（１）から（７）のうちいずれか１項に記載の電球型光源装置であって、
前記部分筐体部は、熱伝導性を有する金属材料からなる
電球型光源装置。
（９）（１）から（８）のうちいずれか１項に記載の電球型光源装置であって、
前記光源ユニットは、光源要素として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、またはＥＬ（Electro Luminescence）素子を有する
電球型光源装置。

Ｓ１…ネジ
１０…筐体
１１…透光性カバー
１２…ベース筐体
３０…スピーカ
４０…光源ユニット
４５…ＬＥＤ素子
５０…電源基板
５０ａ…空隙領域
５５…電源回路
５６Ｔ…トランス
５７…絶縁DC/DCコンバータ
５９…グランド接続パターン
６１…駆動基板
６２…制御基板
１００…電球型光源装置
１５０…商用電源
６２６…アンテナ

Claims (9)

1. 光源ユニットと、
   外部電源に接続される１次側回路と、前記１次側回路と絶縁状態で結合され前記１次側回路からの電力をもとに前記光源ユニットの駆動用の電力を出力する２次側回路とを有する電源回路と、
   透光性カバーと、前記光源ユニットと熱的に接続され、前記２次側回路に導通した放熱性の部分筐体部とを有し、前記光源ユニットと前記電源回路とを収容する筐体と
   を具備する電球型光源装置。
2. 請求項１に記載の電球型光源装置であって、さらに、
   スピーカを具備し、
   前記２次側回路は、前記スピーカの駆動用の電力を出力する
   電球型光源装置。
3. 請求項２に記載の電球型光源装置であって、
   前記スピーカは、無線通信により受信された信号をもとに駆動する
   電球型光源装置。
4. 請求項１に記載の電球型光源装置であって、さらに、
   無線通信用のアンテナを具備し、
   前記２次側回路は、前記アンテナの駆動用の電力を出力する
   電球型光源装置。
5. 請求項１に記載の電球型光源装置であって、さらに、
   所定の信号を出力するセンサを具備し、
   前記２次側回路は、前記センサの駆動用の電力を出力する
   電球型光源装置。
6. 請求項１に記載の電球型光源装置であって、
   前記部分筐体部は、ネジ止め、はんだ接続、ラッピング、及びコネクタ接続のいずれか１つにより、前記２次側回路に導通される
   電球型光源装置。
7. 請求項１に記載の電球型光源装置であって、さらに、
   空隙領域を有し、前記電源回路が形成された電源基板と、
   前記電源基板の空隙領域に前記電源基板と垂直に交差するように配置された、前記光源ユニットの駆動用の駆動基板と
   を具備する電球型光源装置。
8. 請求項１に記載の電球型光源装置であって、
   前記部分筐体部は、熱伝導性を有する金属材料からなる
   電球型光源装置。
9. 請求項１に記載の電球型光源装置であって、
   前記光源ユニットは、光源要素として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、またはＥＬ（Electro Luminescence）素子を有する
   電球型光源装置。

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