JP2009245790A

JP2009245790A - 照明装置

Info

Publication number: JP2009245790A
Application number: JP2008091907A
Authority: JP
Inventors: Shin Sugano; 伸菅野
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2009-10-22

Abstract

【課題】従来の蛍光灯用電子安定器を用いた高電圧の点灯回路にＬＥＤを適用した照明器具を提供する。
【解決手段】交流電源１１と、蛍光灯（蛍光管）用電子安定器１０と、抵抗器５、６と、ＬＥＤ発光モジュール７と、が示され、蛍光灯用電子安定器１０には蛍光管のフィラメントが接続されるフィラメント接続端子１〜４を備える。フィラメント接続端子１、２間を電子安定器に蛍光管が接続されているかのごとく認識させるために、蛍光管内フィラメントを模擬する抵抗器５と抵抗器６を用いる。抵抗器５と抵抗器６の片方の端子同士をＬＥＤ発光モジュール７で接続し、このＬＥＤ発光モジュール７は、ＬＥＤ列のＬＥＤ同士が接続されマトリクス状の回路を形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、蛍光管に替えてＬＥＤを用いた照明装置に関する。

従来、省電力の観点から従来の銅鉄式安定器を利用した蛍光灯照明器具において、これにインバータ技術を利用した電子安定器を従来の銅鉄式安定器の代替として用いるようになってきている。図４には、従来の蛍光灯の一般的な点灯回路を示している。この図４には、交流電源１１と、蛍光灯用電子安定器１０と、フィラメントが接続されるフィラメント接続端子１〜４と、蛍光管２０と、蛍光管内の両端部にそれぞれ配置されているフィラメント２１、２２が示されている。

このような蛍光管は、特殊な品種を除き、寿命がおよそ一万時間とされ、発光しなくなると新品に交換することで、使用を継続できる特徴がある。しかしながら、蛍光管を利用した照明器具の設置場所や状態が容易に蛍光管の交換ができる状況に無いものも多く、交換の頻度を低くしたい要望が多いのも事実である。

こういった要望に伴い、寿命の長い照明素子として、高輝度素子が開発されているＬＥＤ（発光ダイオード）を用いた照明器具が市場に出てきている。このような照明器具の技術の流れは、高輝度化が進むＬＥＤへ転換しつつある。

なお、ＬＥＤはその輝度や耐電圧仕様の制約から、単素子での適用は行われておらず、今後の技術革新に期待されるところである。技術文献１には、複数の発光ダイオードを直列に接続したものを両端でお互いに逆向きにしたものが開示されている（特許文献１参照）。
特開２００６−１０７８５０

しかしながら上述のような従来の技術において、ＬＥＤは従来の蛍光管との互換性が全く無く、単純に蛍光管をＬＥＤに置き換えて使用することはできなかった。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、従来の蛍光灯用電子安定器を用いた高電圧の点灯回路にＬＥＤを適用した照明器具を提供することにある。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、蛍光管を点灯させるための点灯回路に接続した複数個のＬＥＤを発光させて照明を行うための照明装置であって、前記蛍光管の２つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された２つの抵抗器と、複数個で互いに直列接続されたＬＥＤ列と、２本の前記ＬＥＤ列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記ＬＥＤ列を構成する各ＬＥＤ同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したＬＥＤ発光モジュールと、前記ＬＥＤ発光モジュールでもって２つの前記抵抗器の片端同士間を接続している。

また、請求項２に記載の本発明は、蛍光管を点灯させるための点灯回路に接続した複数個のＬＥＤを発光させて照明を行うための照明装置であって、前記蛍光管の２つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された２つの抵抗器と、複数個で互いに直列接続されたＬＥＤ列と、２本の前記ＬＥＤ列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記ＬＥＤ列を構成する各ＬＥＤ同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したＬＥＤ発光モジュールと、２つの前記ＬＥＤ発光モジュールでもって２つの前記抵抗器の両端同士間をそれぞれ接続している。

また、請求項３に記載の本発明は、請求項２において、２つの前記ＬＥＤ発光モジュールのそれぞれの前記接続点間を互いに接続して導通させマトリクス状に構成している。

本発明によれば、従来の蛍光灯用電子安定器を用いた高電圧の点灯回路にＬＥＤを適用した照明器具を提供することができる。

本発明の照明装置の実施の形態に係る、全体構成の回路図を図１に示す。

この図１には、交流電源１１と、蛍光灯（蛍光管）用電子安定器１０と、抵抗器５、６と、ＬＥＤ発光モジュール７と、が示され、蛍光灯用電子安定器１０には蛍光管のフィラメントが接続されるフィラメント接続端子１〜４が示されている。

この図１に示す構成において、蛍光灯用電子安定器１０をそのまま用いると、フィラメント接続端子１、２およびフィラメント接続端子３、４にインバータスイッチング周波数によって出力される高周波（数十キロＨｚ付近）の交流電圧が発生する。このフィラメント接続端子１、２間を電子安定器に蛍光管が接続されているかのごとく認識させるために、蛍光管内フィラメントを模擬する電気抵抗素子を接続している。この電気抵抗素子は図１に示す抵抗器５と抵抗器６である。フィラメント接続端子１、２間には抵抗器５が接続され、フィラメント接続端子３、４間には抵抗器６が接続されている。

また、抵抗器５と抵抗器６の片方の端子同士をＬＥＤ発光モジュール７で接続している。このＬＥＤ発光モジュール７は、ＬＥＤを複数個（図１中には５個が示されるが、この個数に限定するものではない）で直列接続してあり、この直列接続されたＬＥＤ列が２本作成されている。これらのＬＥＤ列は互いに順方向が逆向きになるように端部同士が接続されている。

そして、端部同士の接続点はそれぞれ抵抗器５と抵抗器６の片端部にそれぞれ接続されている。また、ＬＥＤ列のＬＥＤ同士が接続された接続点同士は、図１に示すように互いに導通するように接続されて、マトリクス状の回路を形成している。このように互いに逆方向接続したＬＥＤ列を多段に接続して、蛍光灯用電子安定器１０の出力電圧（電子安定器は一般に数十キロＨｚで１００Ｖ以上の交流電圧を発生する）に耐えうるように段数を調整している。このように、ＬＥＤ間がマトリクス状に接続されたＬＥＤ発光モジュール７により照明装置を構成している。

このようにして、蛍光管駆動用の蛍光灯用電子安定器１０から出力される交流高電圧に何等に手を加えることなく、低耐電圧ではあるものの輝度が高く、蛍光管に比べ寿命の長いＬＥＤを光源に用いている。ＬＥＤを交流高電圧に耐えうるように回路的工夫を施して、交流高電圧でＬＥＤが点灯できるように、ＬＥＤ素子を逆方向に並列接続し、かつ多段に接続させている。更に、蛍光灯用電子安定器１０に蛍光管が接続されているかのように動作させるために、蛍光管内のフィラメントを模擬する電気抵抗を持った抵抗器５、６を接続している。なお、抵抗器５、６に代えてフィラメントと同等のインピーダンスを持つコイルを用いてもよい。

また、ＬＥＤの寿命は６万時間以上とされており、一日１６時間使用すると想定した場合、約１０年程度発光体の交換が不要になる計算になる。一度つければ、高所でも手間のかかるところでも、交換の手間が省けることになる。また、ＬＥＤは放電管とは異なり、点灯中に発生する電磁ノイズが少ないので、電磁波に敏感な装置の置かれる場所での照明管としても効果が期待される。

次の図２は、図１に示した実施の形態の変形例を示している。

この図１に示す構成では、抵抗器５、６の片側端子にしか接続されていなかったＬＥＤ発光モジュール７を、抵抗器５、６の両端子に接続し、さらに２つのＬＥＤ発光モジュール７間も互いに接続したものである。ＬＥＤ相互の接続点同士が導通するように接続されてマトリクス状の回路を構成している。

これにより、ＬＥＤ素子数も倍になるが、輝度も倍にすることができる１つのＬＥＤ発光モジュール９を構成している。なお、この図２に示したＬＥＤの個数は、これに限定するものではなく、蛍光灯用電子安定器１０から出力される高電圧に耐えうる個数を用いるのが好ましい。

次の図３は、図２に示した実施の形態の変形例の別の一例を示している。

この図３に示す構成では、すでに図２に示した１つのＬＥＤ発光モジュール９の間を接続していた配線を省略し、ＬＥＤモジュール７が２列に並んだ構成となっている。この図３にはＬＥＤモジュール７とＬＥＤモジュール８が並列に配置され、それぞれの端部が抵抗器５のそれぞれの端部と、抵抗器６のそれぞれの端部に接続されている。なお、この図３に示したＬＥＤの個数についても、これに限定するものではなく、蛍光灯用電子安定器１０から出力される高電圧に耐えうる個数を用いるのが好ましい。

以上説明した本発明の実施の形態によれば、従来の蛍光灯用電子安定器を用いた高電圧の点灯回路にＬＥＤを適用した照明器具を提供することができる。

本発明の照明装置の実施の形態に係る、全体構成の回路図を示す。本発明の照明装置の実施の形態に係る、変形例を示す。本発明の照明装置の実施の形態に係る、別の変形例を示す。従来技術における蛍光灯を点灯させるための回路図を示す。

符号の説明

１、２、３、４…フィラメント接続端子
５、６…抵抗器
７、８、９…ＬＥＤ発光モジュール
１０…蛍光灯用電子安定器
１１…交流電源

Claims

蛍光管を点灯させるための点灯回路に接続した複数個のＬＥＤを発光させて照明を行うための照明装置であって、
前記蛍光管の２つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された２つの抵抗器と、
複数個で互いに直列接続されたＬＥＤ列と、
２本の前記ＬＥＤ列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記ＬＥＤ列を構成する各ＬＥＤ同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したＬＥＤ発光モジュールと、
前記ＬＥＤ発光モジュールでもって２つの前記抵抗器の片端同士間を接続したこと
を特徴とする照明装置。
蛍光管を点灯させるための点灯回路に接続した複数個のＬＥＤを発光させて照明を行うための照明装置であって、
前記蛍光管の２つのフィラメントのそれぞれと同じ電気抵抗値であって前記フィラメントの代わりに前記点灯回路にそれぞれ接続された２つの抵抗器と、
複数個で互いに直列接続されたＬＥＤ列と、
２本の前記ＬＥＤ列の順方向が互いに逆方向になるように並列に並べ、相互の前記ＬＥＤ列を構成する各ＬＥＤ同士の接続点間を接続して導通させマトリクス状に構成したＬＥＤ発光モジュールと、
２つの前記ＬＥＤ発光モジュールでもって２つの前記抵抗器の両端同士間をそれぞれ接続したこと
を特徴とする照明装置。
２つの前記ＬＥＤ発光モジュールのそれぞれの前記接続点間を互いに接続して導通させマトリクス状に構成したこと
を特徴とする請求項２に記載の照明装置。