以下、本発明の実施の形態に係る直管形ランプ及び照明装置について、図面を参照しながら説明する。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。
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
(実施の形態1)
まず、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプ1について説明する。
[ランプの全体構成]
図1A及び図1Bを用いて、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプ1の全体構成について説明する。図1Aは、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプの概観斜視図である。図1Bは、図1Aに示す直管形ランプの分解斜視図である。
図1A及び図1Bに示すように、本実施の形態に係る直管形ランプ1は、従来の直管形蛍光灯に代替する直管形LEDランプであって、長尺状の第1光源体10と、長尺状の第2光源体20と、第1光源体10と第2光源体20とを連結する連結部材30と、当該直管形ランプ1の長手方向(長尺方向)の両端部に設けられた一対の第1口金40及び第2口金50とを備えている。第1口金40は、直管形ランプ1の長手方向の一方の端部に設けられており、第2口金50は、直管形ランプ1の長手方向の他方の端部に設けられている。
第1光源体10と第2光源体20とは、長手方向の長さが同じになるように構成されている。なお、長さが同じとは、設計寸法の長さが同じであることを意味する。従って、製造ばらつきにより実際の長さが異なる場合もある。このことは、以降、同様である。
第1光源体10及び第2光源体20の各々は、内部に複数の発光素子(不図示)を有する管状の光放出筐体である。連結部材30は、第1光源体10の長手方向の一方の端部と第2光源体20の長手方向の一方の端部とを連結している。
本実施の形態に係る直管形ランプ1は、110形の直管形LEDランプであって、ランプ全長が約2367mmである。また、本実施の形態において、第1口金40及び第2口金50はいずれも、第1光源体10及び第2光源体のLEDモジュール(不図示)に給電を行う給電用口金である。つまり、図1Aに示す直管形ランプ1では、第1光源体10及び第2光源体20の発光素子への給電を、第1口金40及び第2口金50の両方から行う両側給電方式が採用されている。
[第1光源体(第2光源体)]
次に、第1光源体10(第2光源体20)の構成について、図2及び図3を用いて説明する。図2は、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプにおける第1光源体及び第1口金の分解斜視図である。図3の(a)は、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプの第1光源体の要部断面図であり、図3の(b)は、(a)のA−A’線における同直管形ランプの第1光源体の断面図である。
図2に示すように、第1光源体10は、LEDモジュール110aと、LEDモジュール110aを収納する長尺状の筐体120aと、LEDモジュール110aが配置される第1基台130a及び第2基台140aと、LEDモジュール110aに供給する電力を通すコネクタ150aと、LEDモジュール110aが発する光を所定の方向に反射する反射部材160aと、第1基台160aを筐体120aに取り付けるための取り付け部材170aと、LEDモジュール110aを点灯(発光)させるための点灯回路180aと、点灯回路カバー190aとを備える。
また、図示しないが、第2光源体20は、LEDモジュール110bと、筐体120bと、第1基台130b及び第2基台140bと、コネクタ150bと、反射部材160bと、取り付け部材170bと、点灯回路180bと、点灯回路カバー190bとを備える。
第2光源体20の構成は、第1光源体10の構成と同じである。つまり、第2光源体20は、第1光源体10と同じ構成部材を備えており、LEDモジュール110b、筐体120b、第1基台130b、第2基台140b、コネクタ150b、反射部材160b、取り付け部材170b、点灯回路180b及び点灯回路カバー190bは、それぞれ、LEDモジュール110a、筐体120a、第1基台130a、第2基台140a、コネクタ150a、反射部材160a、取り付け部材170a、点灯回路180a及び点灯回路カバー190aと全く同じである。
また、第1光源体10と第2光源体20の各構成部材は、同じ形状及び寸法である。例えば、第1光源体10における筐体120a及び第2基台140aと第2光源体20における筐体120b及び第2基台140bとは、同じ形状及び寸法であって、長手方向の長さが同じである。
本実施の形態において、第1光源体10及び第2光源体20の各々の長さは、40形の直管形ランプと同等の長さである。つまり、筐体120aの長さと筐体120bの長さとは同じである。
以下、第1光源体10の各構成部材について、図面を用いて詳述する。なお、第2光源体20の各構成部材は、第1光源体10の構成部材と同様であるので、その説明は省略する。
[LEDモジュール]
第1光源体10において、LEDモジュール110aは、第1基台130aの上に載置されて筐体120aに収納される。LEDモジュール110aの複数のLED112は、第1基台130aの上に線状に配置される。
図2に示すように、第1光源体10では、長尺状のLEDモジュール110aが筐体120aの管軸方向(長手方向)に沿って複数配置される。ここで、LEDモジュール110aの詳細構成について、図4を用いて説明する。図4は、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプにおけるLEDモジュールの平面図である。
図4に示すように、LEDモジュール110aは、LEDチップが基板上に直接実装されたCOB(Chip On Board)型の発光モジュールであって、基板111と、複数のLED(ベアチップ)112と、LED112を封止する封止部材113と、LEDモジュール外部からLED112を発光させるための電力の供給を受ける電極端子114とを備える。なお、図示しないが、LEDモジュール110aには、LED112同士を電気的に接続するとともにLED112に電力を供給するための金属配線、LED112と金属配線とを電気的に接続するための金ワイヤ、及び、LED112を保護するための保護素子等が設けられている。
基板111は、LED112を実装するための実装基板である。本実施の形態では、基板111として、筐体120aの管軸方向に長尺状をなす矩形基板を用いている。基板111は、LED112が実装される面である第1面(第1主面)111aと、第1面111aとは反対側の面である第2面(第2主面)111bとを有する。LED112は基板111の第1面111aにのみ実装されている。なお、後述するように、LEDモジュール110aは、基板111の第2面111bと第2基台140aの載置面とが接触するように、第2基台140aに載置される。
基板111としては、アルミナや窒化アルミニウム等からなる透光性を有するセラミックス基板、アルミニウム合金などの金属からなるメタルベース基板、ガラス基板、又は、ガラスエポキシ基板やフレキシブル基板等、樹脂で構成された樹脂基板等を用いることができる。
LED112は、発光素子の一例であって、基板111上に実装される。図4に示すように、基板111には、複数のLED112が基板111の長手方向に沿ってライン状に一列配置されている。各LED112は、単色の可視光を発するベアチップであり、ダイアタッチ材(ダイボンド材)によって基板111上にダイボンディングされている。LED112としては、例えば通電されると青色光を発光する青色LEDチップを用いることができる。なお、本実施の形態において、筐体120a内の全てのLED112は同じ光特性を有する。
各LED112は、金属配線又は金ワイヤ等によって、直列接続、並列接続、又は直列接続と並列接続との組み合わせ接続となるように構成することができる。
封止部材113は、シリコーン樹脂等の透光性材料からなり、LEDチップ112bを覆うようにパッケージ112a内に配置される。封止部材112cは、LEDチップ112bを封止してLEDチップ112bを保護する。本実施の形態における封止部材112cは、さらに、光波長変換材として蛍光体を含み、LED112からの光を所定の波長に波長変換(色変換)する。
封止部材113は、基板111上の全てのLED112を一括封止するようにLED112の配列方向に沿って直線状に形成されている。このように、封止部材113が個々のLED112を封止するのではなく複数のLED112を一括して封止しているので、隣り合うLED112間の封止部材113からも白色光を放出させることができる。これにより、LED112の上方のみの輝度が高くなることを抑制することができ、輝点(光の粒々感)を低減することができる。
封止部材113としては、例えばLED112が青色LEDチップである場合、白色光を得るために、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、黄色蛍光体粒子は青色LEDチップの青色光によって励起されて黄色光を放出するので、封止部材113からは、励起された黄色光と青色LEDチップの青色光との合成光として白色光が放出される。なお、封止部材113に、シリカ等の光拡散材を含有させても構わない。
電極端子114は、LED112を発光させるための直流電力を受電する給電部(外部接続端子)である。本実施の形態における電極端子114は、ソケット型に構成されており、直流電力を受電するための導電ピンを有する。当該導電ピンは、基板111上に形成された金属配線と電気的に接続されている。なお、電極端子114(ソケット)にコネクタ150aの装着部151(図2参照)が装着されることにより、電極端子114はコネクタ150aから電力の供給を受ける状態となる。
[筐体]
筐体120aは、長尺状の透光カバーの一例であって、LEDモジュール110aが配置された第1基台130a及び第2基台140aを覆うように構成されている。本実施の形態における筐体120aは、透光性を有する直管(チューブ)であり、図2に示すように、両端部に開口を有する長尺筒状の外郭部材(挿通管)である。筐体120aには、LEDモジュール110a、第1基台130a、第2基台140a、及び、点灯回路180a等が収納される。
筐体120aは、透光性材料によって構成することができ、ガラス管(ガラスバルブ)又はプラスチック管等を用いることができる。例えば、筐体120aとして、シリカ(SiO2)が70〜72[%]のソーダ石灰ガラスによって構成されたガラス管、または、アクリル(PMMA)やポリカーボネート(PC)等の透光性樹脂材料からなるプラスチック管等の透明な直管を用いることができる。
本実施の形態における筐体120a(ガラス管)は、40形の直管形LEDランプ(又は既存の直管形蛍光ランプ)に用いられる筐体(ガラス管)と同じものを用いている。つまり、筐体120a(ガラス管)の全長(管軸方向の長さ)は、40形の直管形ランプ等における筐体(ガラス管)の全長と同じである。例えば、40形の直管形LEDランプと同じ長さである全長が約1167mmのガラス管を用いることができる。
また、筐体120aに、LEDモジュール110aからの光を拡散させるための光拡散機能を持たせてもよい。これにより、LEDモジュール110aから放射された光を、筐体120aを通過する際に拡散させることができる。光拡散部としては、例えば、筐体120aの内面又は外面に形成された光拡散シート又は光拡散膜等がある。具体的には、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材(微粒子)を含有する樹脂や白色顔料を筐体120aの内面又は外面に付着させることで、乳白色の光拡散膜を形成することができる。その他の光拡散部として、筐体120aの内部又は外部に設けられたレンズ構造物、あるいは、筐体120aに形成された凹部又は凸部がある。例えば、筐体120aの内面又は外面にドットパターンを印刷したり、筐体120aの一部を加工したりすることで、筐体120aに光拡散機能(光拡散部)を持たせることもできる。あるいは、筐体120aそのものを、光拡散材が分散された樹脂材料等を用いて成形することで、筐体120aに光拡散機能(光拡散部)を持たせることもできる。
[基台]
第1基台130a及び第2基台140aは、筐体120aに覆われている。本実施の形態における第1基台130a及び第2基台140aは、筒状の筐体120a内に収納されている。第1基台130a及び第2基台140aは、いずれも長尺状の金属製部材であり、LEDモジュール110aで発生する熱を放熱するヒートシンクとして機能するとともに、LEDモジュール110aを載置及び固定するための基台として機能する。
第1基台130aは、ヒートシンクの外郭を構成する部材であり、図2に示すように、筐体120aの全長とほぼ同じ長さの長尺状に構成されている。第1基台130aは、例えば、亜鉛めっき鋼板等の金属板を折り曲げ加工等することによって形成することができる。
第1基台130aは、長尺状の底部(底板部)と、第1壁部131及び第2壁部132とを有する。第1壁部131及び第2壁部132は、底部における第1基台130aの短手方向(基板111の幅方向)の両端部に形成され、当該第1基台130aの短手方向においてLEDモジュール110aの基板111の両側面を挟むように構成されている。すなわち、第1壁部131は、基板111の一方の側面に対面し、第2壁部132は、基板111の他方の側面に対面するように形成されている。第1壁部131及び第2壁部132は、第1基台130aを構成する金属板を折り曲げ加工することによって衝立状に形成されている。
図3の(b)に示すように、LEDモジュール110aの基板111は第1壁部131と第2壁部132とによって挟持されており、LEDモジュール110aは、第1壁部131と第2壁部132とによって基板111の短手方向の動きが規制された状態で第1基台130aに配置される。
また、図2及び図3に示すように、第1壁部131には、当該第1壁部131から第2壁部132に向かって突出する複数の第1突出部131aが形成されている。同様に、第2壁部132には、当該第2壁部132から第1壁部131に向かって突出する複数の第2突出部132aが形成されている。図3の(b)に示すように、第1突出部131a及び第2突出部132aは、LEDモジュール110aにおける基板111の第1面111aにおいて係止するような係止爪として構成されている。これにより、LEDモジュール110a(基板111)は、基板111の第1面111aに対して垂直な方向における動きが規制され、第1突出部131aと第2突出部132aとによってLEDモジュール110aが上方に飛び出さないようにして第1基台130aに固定されている。
また、図3の(a)に示すように、第1基台130aの底部には、第2基台140aを付勢するための付勢部133が形成されている。付勢部133は、例えば第1基台130aを構成する金属板の一部を切り起こして形成された板バネとして形成することができる。このように構成された付勢部133は、反射部材160aに当接するように構成されており、板バネの弾性力による付勢によって反射部材160a(第2基台140a)に対して押圧力を付与している。これにより、LEDモジュール110a(基板111)は、第1突出部131a及び第2突出部132aと付勢部133との間において押圧力を受けた状態で保持される。
第2基台140aは、長尺状で板状の基板であり、第1基台130aとLEDモジュール110aの基板111との間に配置される中板ヒートシンクである。第2基台140aには、LEDモジュール110a(基板111)が載置される。すなわち、第2基台140aと基板111の第2面111bとが接触した状態で、LEDモジュール110aは第2基台140aに配置される。なお、第2基台140aには、LEDモジュール110aの他に点灯回路180aも載置される。
第2基台140aは、筐体120aの開口からはみ出している部分であるはみ出し部141を有する。つまり、第2基台140aは、筐体120aの開口からははみ出すようにして筐体120a内に配置される。本実施の形態において、第2基台140aの長手方向の長さは、筐体120a及び第1基台130aの長手方向の長さよりも長い。はみ出し部141にはネジ孔142が設けられており、第2基台140aと連結部材30とは、ネジ34a(不図示)によって固定される。
第2基台140aは、金属等の高熱伝導性材料によって構成することが好ましく、金属基板を用いることができる。本実施の形態では、第2基台140aとして、熱伝導率が約237[W/m・K]であるアルミニウムからなるアルミ板を用いた。
[コネクタ]
図2に示すように、コネクタ150aは、隣り合うLEDモジュール110a同士を電気的に接続する導電線であり、LEDモジュール110aの電極端子114に装着される装着部(コネクタ部)151と、電極端子114を介してLEDモジュール110aに供給する電力を通すための電力供給線152とを有する。
装着部151は、電力供給線152の両端部に設けられており、電極端子114と嵌合するように構成された略矩形状の樹脂成形部と、当該樹脂成形部に設けられた導電部とからなる。また、電力供給線152は、ハーネスと呼ばれるリード線によって構成されている。本実施の形態において、電力供給線152は直流電力を通すように構成されており、電力供給線152は、高圧側供給線と低圧側供給線とからなる。
なお、第1口金40に最も近いLEDモジュール110aと点灯回路180aとがコネクタ150aによって電気的に接続されることで、点灯回路180aからLEDモジュール110aへと直流電力が供給される。また、隣り合うLEDモジュール110a同士も、コネクタ150aを介して一方のLEDモジュール110aから他方のLEDモジュール110aへと電力が供給される。
[反射部材]
図2に示すように、反射部材160aは、ランプの光取り出し効率を向上させるために、LEDモジュール110aが発する光を一定の方向に反射するように構成されている。反射部材160aは、電気絶縁性及び光反射性を有する材料によって構成されており、例えば、二軸延伸ポリエステル(PET)フィルム等からなる絶縁反射シートを加工することによって構成することができる。
本実施の形態において、反射部材160aは、断面コの字状に加工されており、第1基台130aにおける第1壁部131の内面と面接触する第1反射面部と、第2壁部132の内面に面接触する第2反射面部とを有する。これにより、LEDモジュール110aからの光は、反射部材160aの第1反射面部及び第2反射面部によって反射される。
また、反射部材160aは、第1基台130aと第2基台140aとの間に配置される。具体的に、反射部材160aは、第1基台130aの段差部に載置されており、反射部材160aの第1基台側の面は第1基台130aの付勢部133(不図示)の弾性力によって付勢されている。
[取り付け部材]
図3の(a)に示すように、第1基台130aの底部には形成された開口には、取り付け部材170aが取り付けられている。取り付け部材170aは、第1基台130aが当該第1基台130aの長手方向に対して可動する状態で第1基台130aに取り付けられている。
取り付け部材170aは、第1基台130aの底部に形成された開口に掛合する掛合片171と、筐体120aの内面側に対向する凹部172とを有する。
掛合片171は、第1基台130aの長手方向において、第1基台130aの底部における開口の縁部とは隙間をあけて配置されるとともに、当該開口の縁部に掛合するようにして構成されている。具体的に、掛合片171は、第1基台130aの底部の筐体側の面に引っ掛かるようにしてフック状に形成されている。また、図3の(b)に示すように、取り付け部材170aの凹部172にはシリコーン樹脂等の接着剤173が充填されており、この接着剤173によって取り付け部材170aと筐体120aとが接着固定される。
このように、取り付け部材170aは、筐体120aに対しては接着固定されているが、第1基台130aに対しては可動であり、取り付け部材170aは第1基台130aに対して摺動するように構成されている。本実施の形態では、取り付け部材170aの掛合片171と第1基台130aとが摺動するように構成されている。
[点灯回路]
点灯回路180aは、LEDモジュール110aにおけるLED112の点灯状態を制御するためのLED点灯回路(LED制御回路)であって、入力された直流電力を整流等してLED112に通電するための所望の電圧の直流電力に変換して出力する回路を備える。図2に示すように、本実施の形態において、点灯回路180aは、回路基板181と、回路基板181に実装された複数の回路素子からなる回路素子群182とを備える。
回路基板181は、実装された電子部品を互いに配線するための所定の配線パターン(不図示)が形成されたプリント基板であり、例えばガラスエポキシ基板等を用いることができる。
回路素子群182は、LEDモジュール110aのLED112を発光(点灯)させるための複数の回路素子によって構成される。回路素子群182は、例えば入力された直流電力を整流するダイオードブリッジ回路(整流回路)及びヒューズ素子等によって構成される。回路素子群182としては、その他必要に応じて、抵抗、コンデンサ、コイル、ダイオード又はトランジスタ等を用いてもよい。
また、点灯回路180aは、第1口金40に設けられた一対の給電ピン42から直流電力を受電する入力ソケット183(入力部)と、LEDモジュール110aに対して直流電力を出力する出力ソケット184(出力部)とを備える。入力ソケット183には、リード線を介して一対の給電ピン42と電気的に接続された入力コネクタ端子が差し込まれる。また、出力ソケット184には、リード線を介してLEDモジュール110aと電気的に接続された出力コネクタ端子が差し込まれる。なお、入力ソケット183及び出力ソケット184とは、回路基板181に形成された配線パターンによって回路素子群182の回路素子と電気的に接続されている。
このように構成される点灯回路180aは、第2基台140a上に載置され、点灯回路カバー190aによって覆われる。点灯回路カバー190aは絶縁樹脂によって構成されており、点灯回路180aを保護したり点灯回路180aの絶縁性を確保したりするために設けられる。
[第1口金(第2口金)の構成]
次に、第1口金40(第2口金50)の構成について、図2を用いて説明する。なお、第2口金50の構成は、第1口金40の構成と同じである。
第1口金40は、LEDモジュール110aの複数のLED112に給電するための給電用口金である。第1口金40は、LEDモジュール110aのLED112を点灯させるための電力をランプ外部(商用電源等)から受電する受電用口金でもある。第1口金40としては、例えば、一対のL形ピンを有するL形口金としてもよいし、G13口金を用いてもよい。
第1口金40は、略有底円筒形状に構成されており、筐体120aの長手方向の一方を蓋するように設けられる。本実施の形態における第1口金40は、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の合成樹脂からなる口金本体41と、真ちゅう等の金属材料からなる一対の給電ピン42とからなる。
第1口金40は、当該第1口金40の軸方向に沿って複数に分割可能に構成されている。本実施の形態における口金本体41は、筐体120aの管軸を通る平面を分割面として上下2つに分解可能に構成されており、第1口金本体部41aと第2口金本体部41bとによって構成される。なお、第1口金40は、給電ピン42を点灯回路180aのソケットにリード線を介して電気的に接続した後に、第1口金本体部41a及び第2口金本体部41bで給電ピン42と筐体120aの端部と第2基台140aとを挟み込んだ状態で、第1口金本体部41aと第2口金本体部41bとをネジ止めすることにより、筐体120aの端部に取り付けられる。
一対の給電ピン42は、口金本体41の底部から外方に向かって突出するように構成されている。給電ピン42は、LEDモジュール110aのLED112を点灯させるために給電を行う導電性のピンであって、照明器具等の外部機器から所定の電力を受ける受電ピンとして機能する。例えば、第1口金40を照明器具のソケットに装着させることによって、一対の給電ピン42は照明器具に内蔵された電源装置から直流電力を受ける状態となる。なお、一対の給電ピン42は、リード線によって筐体120a内の点灯回路180aと接続されており、一対の給電ピン42が受電した直流電力は点灯回路180aに供給される。
ここで、第1口金40の周辺の詳細構成について、図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプにおける第1口金周辺の構成を示す斜視図であって、(a)は、第2基台と第1口金との取り付け状態を分かりやすくするために、点灯回路、点灯回路カバー及び筐体等を省略した図であり、(b)は、点灯回路、点灯回路カバー及び筐体を示した図である。
図5の(a)及び(b)に示すように、本実施の形態では、第2基台140aは、第2基台140aの長手方向における第1口金40側の端部が第1口金40に対して可動端となるように第1口金40に取り付けられている。具体的には、第2基台140aにおける第1口金40側の端部には孔部143が設けられており、当該孔部143に挿通される第1口金40のネジ受け部43が孔部143内で移動できるように構成されている。
本実施の形態では、孔部143における第2基台140aの長手方向(管軸方向)の開口径(長さ)は、ネジ受け部43の管軸方向の径(長さ)よりも大きくなるように構成されているとともに、孔部143における第2基台140aの幅方向の開口径(長さ)は、ネジ受け部43の第2基台140aの幅方向の径(長さ)とほぼ同じとなるように構成されている。これにより、第2基台140aを第1口金40に対して遊動させることができる。そして、第2基台140aは、上述のように取り付け部材170aに対して摺動可能である。これにより、第2基台140aの裏面全面と筐体120aとを接着剤で固定した場合と比べて、筐体120aに反りが発生することを防止することができる。
[連結部材]
次に、連結部材30の構成について、図6を用いて説明する。図6は、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプにおける連結部材の斜視図である。
図6に示すように、連結部材30は、両端に開口部を有する筒状の連結スリーブである。連結部材30は、外郭を構成する円筒部31と、円筒部31内に設けられた第1突出部32a及び第2突出部32bとを有する。円筒部31と第1突出部32a及び第2突出部32bとは同一材料によって一体成形することができる。
円筒部31は、両端が開口された薄肉円筒部材である。円筒部31は、非透光性材料によって構成することもできるが、第1光源体10及び第2光源体20の光を遮光せずに外部に透光させるには、透光性材料によって構成することが好ましい。円筒部31を透光性材料によって構成する場合、連結部材30としては、ガラス管又はプラスチック管等の透明円筒管を用いることができる。本実施の形態における連結部材30は、透明樹脂によって成形されている。なお、筐体120aと同様に、連結部材30に拡散機能を持たせても構わない。
第1突出部32a及び第2突出部32bは、円筒部31の内面から円筒軸中心に向かって突出するように設けられている。第1突出部32aは、第1光源体側の開口である円筒部31の一方の開口の近傍に設けられている。また、第2突出部32bは、第2光源体側の開口である円筒部31の他方の開口の近傍に設けられている。第1突出部32a及び第2突出部32bの各々は、後述するように、第1光源体10及び第2光源体20の各々における第2基台140aのはみ出し部141に向かって突出するように設けられている。
第1突出部32a及び第2突出部32bには、それぞれ、断面円形の貫通孔33a、33bが設けられている。貫通孔33a、33bは、円筒部31の外面から円筒部31の内方に向かって貫通している。
また、連結部材としては、図7に示すように、分割可能なものを用いてもよい。図7は、本実施の形態に係る直管形ランプにおける連結部材の他の構成を示す斜視図である。連結部材30Xの円筒部31Xは、当該円筒部31Xの管軸を通る平面を分割面として2つに分解可能に構成されており、第1連結部31X1と第2連結部31X2とによって構成される。第1連結部31X1と第2連結部31X2とは、接着剤やネジ等の固定部材によって互いに固定することができる。なお、連結部材30Xも、図6に示す連結部材30と同様に、第1突出部32a及び第2突出部32bを有する。
[第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部]
次に、第1光源体10(第2光源体20)と連結部材30との連結部分の構成について、図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプにおける第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部分の構成を示す断面図である。
図8に示すように、連結部材30と第1光源体10とは、連結部材30の一方の開口部が第1光源体10における筐体120aの長手方向の一方の端部(開口部)を覆うようにして連結されている。また、連結部材30と第2光源体20とは、連結部材30の他方の開口部が第2光源体20における筐体120bの長手方向の一方の端部(開口部)を覆うようにして連結されている。本実施の形態において、第1光源体10(第2光源体20)と連結部材30とは、筐体120a(筐体120b)と円筒部31とが嵌合するように連結されている。つまり、筐体120a(筐体120b)の外径と円筒部31の内径とは同一寸法に設定されており、筐体120a(筐体120b)の開口部の外面と円筒部31の開口部の内面とは接触している。
第1光源体10の筐体120aは、第1突出部32aに当接する位置まで連結部材30に挿入されている。同様に、第2光源体20の筐体120bは、第2突出部32bに当接する位置まで連結部材30に挿入されている。すなわち、第1突出部32a及び第2突出部32bは、それぞれ筐体120a及び筐体120bの位置規制部としても機能する。
第1光源体10における第2基台140aは、筐体120aの連結部材側の端部(開口)からはみ出すはみ出し部141を有する。第2基台140aは、はみ出し部141の裏面が第1突出部32aの頂部に対向するようにして設けられている。具体的には、はみ出し部141のネジ孔142と第1突出部32aの貫通孔33aとの孔が丁度一致するように配置されている。
そして、第2基台140aと連結部材30とは、ネジ34aによって固定されている。具体的には、連結部材30の第1突出部32aの貫通孔33aにネジ34aを挿通し、当該ネジ34aを、第2基台140aのはみ出し部141のネジ孔142にネジ込むことによって、第2基台140aと連結部材30の円筒部31とを固定することができる。
また、第2光源体20における第2基台140bは、第1光源体10における第2基台140aと同様に、筐体120bの連結部材側の端部(開口)からはみ出すはみ出し部141を有する。第2基台140bは、はみ出し部141の裏面が第2突出部32bの頂部に対向するようにして設けられている。具体的には、はみ出し部141のネジ孔142と第2突出部32bの貫通孔33bとの孔が丁度一致するように配置されている。
そして、第2基台140bと連結部材30とは、ネジ34bによって固定されている。具体的には、連結部材30の第2突出部32bの貫通孔33bにネジ34bを挿通し、当該ネジ34bを、第2基台140bのはみ出し部141のネジ孔142にネジ込むことによって、第2基台140bと連結部材30の円筒部31とを固定することができる。
以上、本発明の実施の形態1に係る直管形ランプによれば、長手方向の長さが同じである第1光源体10と第2光源体20とが連結部材30によって連結されている。これにより、第1光源体10の構成部材(筐体120a等)と第2光源体20の構成部材(筐体120b等)とを共用化して、同じ長さの2つの光源体(筐体)を連結することで、実質的に光源体2つ分の長さの直管形ランプを実現することができる。
例えば、40形の直管形ランプの構成部材を活用して、全長が40形の直管形ランプの約2倍である110形の直管形ランプを作製することができる。つまり、全長が110形の直管形ランプの約半分である40形の直管形ランプの構成部材を連結部材30によって結合することで、110形の直管形ランプを作製することができる。
このように、本実施の形態によれば、複数の光源体を連結部材30で連結して直管形ランプを構成するので、最小単位である光源体1つ1つの長さを短くすることが可能となる。これにより、ランプの構成部材(筐体や基台等)の長さが短くなるので、ランプ全体の長さが長い場合であっても、当該構成部材の取り扱いが容易になるとともに場所をとることなく容易にランプを組み立てることができる。したがって、ランプ全長が長くても、組み立て等の作業性がよい直管形ランプを実現することができる。また、本実施の形態によれば、構成部材を共用化することができるので、材料費のコストダウンを図ることもできる。
(実施の形態1の変形例1)
次に、本発明の実施の形態1の変形例1に係る直管形ランプについて、図9Aを用いて説明する。図9Aは、本発明の実施の形態1の変形例1に係る直管形ランプにおける第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部分の構成を示す断面図である。
上述の図8に示す直管形ランプ1では、連結部材30は非発光領域であった。これに対して、本変形例に係る直管形ランプでは、第1光源体10及び第2光源体20に加えて連結部材30も発光領域となっている。
本変形例に係る直管形ランプでは、LEDモジュール110Aa、110Abが連結部材30内にまで位置している。具体的には、図9Aに示すように、第1光源体10におけるLEDモジュール110Aaは、連結部材30の中央部にまで延設されている。同様に、第2光源体20におけるLEDモジュール110Abも、連結部材30の中央部にまで延設されている。つまり、LEDモジュール110Aaの連結部材側の端部とLEDモジュール110Abの連結部材側の端部とが接触する程度にまで近接している。
以上、本変形例によれば、LEDモジュール110Aa、110Abが連結部材30内に位置しているので、筐体120a、120bだけではなく連結部材30からも光を放出させることができる。これにより、連結部材30の位置で発光領域が途切れることがないので、ランプの長手方向において発光領域を連続的に発現させることができる。したがって、発光領域と非発光領域とが繰り返して現われるときに感じられる輝点(光の粒々感)を軽減することができる。なお、本変形例では、連結部材30内に複数のLED112が位置するように構成したが、連結部材30内には少なくとも1つのLED112が存在するように構成すればよい。
(実施の形態1の変形例2)
次に、本発明の実施の形態1の変形例2に係る直管形ランプについて、図9Bを用いて説明する。図9Bは、本発明の実施の形態1の変形例2に係る直管形ランプにおける第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部分の構成を示す断面図である。
本変形例に係る直管形ランプは、図8に示す直管形ランプ1に対して、さらに架橋部材35を備えたものである。
架橋部材35は、第1光源体10における第2基台140aのはみ出し部141と第2光源体20における第2基台140bのはみ出し部141とを架橋する板状部材である。架橋部材35は、例えば、金属等の剛性の高い材料によって構成することができる。本実施の形態における架橋部材35は、平面視矩形状の金属板の2箇所を屈曲させたものを用いている。
連結部材30の管軸方向における架橋部材35の一方の端部(第1光源体10側の端部)は、第2基台140aのはみ出し部141と連結部材30の第1突出部32aとによって挟持されている。また、連結部材30の管軸方向における架橋部材35の他方の端部(第2光源体20側の端部)は、第2基台140bのはみ出し部141と連結部材30の第2突出部32bとによって挟持されている。また、架橋部材35の一方の端部と他方の端部とには貫通孔が設けられている。
そして、本変形例では、連結部材30の第1突出部32aの貫通孔33a及び架橋部材35の貫通孔にネジ34aを挿通し、当該ネジ34aを、第2基台140aのはみ出し部141のネジ孔142にネジ込むことによって、架橋部材35の一方の端部を挟むようにして第2基台140aと連結部材30とが固定されている。
同様に、連結部材30の第2突出部32bの貫通孔33b及び架橋部材35の貫通孔にネジ34bを挿通し、当該ネジ34bを、第2基台140bのはみ出し部141のネジ孔142にネジ込むことによって、架橋部材35の他方の端部を挟むようにして第2基台140bと連結部材30とが固定されている。
以上、本変形例によれば、第1光源体10における第2基台140aと第2光源体20における第2基台140bとが架橋部材35によって架橋されている。これにより、第1光源体10と第2光源体20との連結部分における剛性を高くすることができる。したがって、110形等の長尺状のランプであっても、ランプ全体のたわみを抑制することができる。
(実施の形態1の変形例3)
次に、本発明の実施の形態1の変形例3に係る直管形ランプについて、図9Cを用いて説明する。図9Cは、本発明の実施の形態1の変形例3に係る直管形ランプにおける第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部分の構成を示す断面図である。
本変形例に係る直管形ランプは、図9Aに示されるLEDモジュール110Aa、110Abを連結部材30内にまで延設した直管形ランプに対して、さらに架橋部材35を備えたものである。つまり、図9Aの構成と図9Bの構成とを合体させた構成である。
以上、本変形例によれば、変形例1と同様に、連結部材30の位置で発光領域が途切れることがないので、ランプの長手方向において発光領域を連続的に発現させることができるので、輝点を軽減することができる。さらに、本変形例では、変形例2と同様に、第1光源体10と第2光源体20との連結部分における剛性を高くすることができるので、長尺状のランプであってもランプ全体のたわみを抑制することもできる。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る直管形ランプ1Aについて説明する。なお、各図において、実施の形態1と同様の構成には同じ符号を付している。
[ランプの全体構成]
まず、図10A及び図10Bを用いて、本発明の実施の形態2に係る直管形ランプ1Aの全体構成について説明する。図10Aは、本発明の実施の形態2に係る直管形ランプの概観斜視図である。図10Bは、図10Aに示す直管形ランプの分解斜視図である。
図10A及び図10Bに示すように、本実施の形態に係る直管形ランプ1は、従来の直管形蛍光灯に代替する直管形LEDランプであって、長尺状の第1光源体10Aと、長尺状の第2光源体20Aと、第1光源体10Aと第2光源体20Aとを連結する連結部材30Aと、当該直管形ランプ1Aの長手方向の両端部に設けられた一対の第1口金40及び第2口金50とを備えている。
第1光源体10Aと第2光源体20Aとは、長手方向の長さが同じになるように構成されている。また、第1光源体10A及び第2光源体20Bの各々は、内部に複数の発光素子(不図示)を有する管状の光放出筐体である。連結部材30Aは、第1光源体10Aの長手方向の一方の端部と第2光源体20Aの長手方向の一方の端部とを連結している。
本実施の形態に係る直管形ランプ1Aは、110形の直管形LEDランプであって、ランプ全長が約2367mmである。
[第1光源体(第2光源体)]
次に、第1光源体10A(第2光源体20A)の構成について、図11を用いて説明する。図11の(a)は、本発明の実施の形態2に係る直管形ランプにおける第1光源体の斜視図である。図11の(b)は、同直管形ランプの第1光源体を管軸方向から見たときの側面図である。
図11の(a)及び(b)に示すように、第1光源体10Aは、LEDモジュール110aと、LEDモジュール110aを覆う長尺状の透光性カバー220aと、LEDモジュール110aが載置される基台240aと、LEDモジュール110aに供給される電力を通すコネクタ150a(図11では不図示)と、LEDモジュール110aを発光させるための点灯回路180a(図11では不図示)とを備える。
図示しないが、第2光源体20Aは、LEDモジュール110bと、透光性カバー220bと、基台240bと、コネクタ150bと、点灯回路180bとを備える。第2光源体20Aの構成は、第1光源体10Aの構成と同じである。つまり、第2光源体20Aは、第1光源体10Aと同じ構成部材を備えており、LEDモジュール110b、透光性カバー220b、基台240b、コネクタ150b及び点灯回路180bは、それぞれ、LEDモジュール110a、透光性カバー220a、基台240a、コネクタ150a及び点灯回路180aと同じである。
また、第1光源体10と第2光源体20の各構成部材は、同じ形状及び寸法である。例えば、第1光源体10Aにおける透光性カバー220a及び基台240aと第2光源体20Aにおける透光性カバー220b及び基台240bとは、同じ形状及び寸法であって、長手方向の長さが同じである。
本実施の形態において、第1光源体10A及び第2光源体20Aの各々の長さは、40形の直管形LEDランプと同等の長さである。つまり、透光性カバー220aと透光性カバー220bとは同じ長さである。
以下、第1光源体10Aにおける透光性カバー220a及び基台240aの各構成部材について詳述する。なお、第2光源体20Aの構成部材は、第1光源体10Aの構成部材と同様であるので、その説明は省略する。
[透光性カバー]
図11の(a)及び(b)に示すように、透光性カバー220aは、LEDモジュール110aが配置された基台240aを覆うように構成されている。本実施の形態における透光性カバー220aは、透光性を有する半円筒状の透光部材であり、径方向の断面形状が略半円状である。
透光性カバー220aは、周方向の両側の縁部が基台240aの段差部に係合されることにより、基台240aに固定されている。
透光性カバー220aは、透光性材料によって構成することができ、例えば、アクリルやポリカーボネート等の透光性樹脂材料によって構成することができる。透光性カバー220aの全長(管軸方向の長さ)は、実施の形態1と同様に、40形の直管形LEDランプ等における筐体(ガラス管)の全長と同じである。なお、透光性カバー220aに、LEDモジュール110aからの光を拡散させるための光拡散機能を持たせてもよい。
[基台]
図11の(a)及び(b)に示すように、基台240aは、長尺状部材であって、透光性カバー220aに覆われている。基台240aは、LEDモジュール110aで発生する熱を放熱するヒートシンクとして機能するとともに、LEDモジュール110aを載置及び固定するための基台として機能する。
具体的に、基台240aの透光性カバー220a側の内側部分は、LEDモジュール110aを載置する載置面となっている。本実施の形態において、基台240aの載置面は、長尺状の矩形平面となっている。なお、基台240aの載置面には、複数個のLEDモジュール110aの他に点灯回路180aも載置される。
また、基台240aの載置面の背面である外側部分には、放熱部として複数の放熱フィン241aが設けられている。放熱フィン241aは、ランプ外部に露出しており、ランプ外方に突出するように形成されている。放熱フィン241aは、基台240aの長手方向に沿って複数枚形成されている。
さらに、基台240aの幅方向の両端部には、透光性カバー220aの周方向の両側の縁部が係合される段差部が設けられている。透光性カバー220aと基台240aとは、透光性カバー220aを長手方向に基台240aにスライド又は透光性カバー220aを基台240aの上から嵌め込むことで係合させることができる。
基台240aは、金属等の高熱伝導性材料によって構成することが好ましく、本実施の形態では、アルミニウムからなる押出材で成形されている。また、基台240aの長さは、透光性カバー220aの長さと同じである。
第1光源体10Aは、基台240aと透光性カバー220aとによって筒状の外囲器が構成されている。つまり、透光性カバー220aと基台240aとを連結することによって、外郭部材(挿通管)として、両端部に開口を有する長尺筒状の筐体が構成される。このように構成される筐体内には、複数のLEDモジュール110a及び点灯回路180a等が収納される。
なお、透光性カバー220aと基台240aとは、必要に応じて接着剤によって接着してもよい。また、接着剤を用いずに、基台240aの長手方向にレール溝を設け、このレール溝に、透光性カバー220aの長手方向に沿って設けた突起部を挿通させることで、透光性カバー220aと基台240aとを係合させてもよい。
[連結部材]
次に、連結部材30Aの構成について、図12を用いて説明する。図12の(a)は、本発明の実施の形態2に係る直管形ランプにおける連結部材の斜視図であり、図12の(b)は、同直管形ランプにおける連結部材の断面図である。
図12の(a)及び(b)に示すように、連結部材30Aは、両端に開口部を有する筒部材からなる連結スリーブである。連結部材30Aは、外郭を構成する円筒部31Aと、円筒部31A内に設けられた第1嵌合部32Aa及び第2嵌合部32Abとを有する。円筒部31Aと第1嵌合部32Aa及び第2嵌合部32Abとは同一材料によって一体成形することができる。
円筒部31Aは、両端が開口された円筒部材である。円筒部31Aは、非透光性材料によって構成することもできるが、第1光源体10A及び第2光源体20Aの光を遮光せずに外部に透光させるには、透光性材料によって構成することが好ましい。円筒部31Aを透光性材料によって構成する場合、連結部材30Aとしては、ガラス管又はプラスチック管等の透明な円筒管を用いることができる。本実施の形態における連結部材30Aは、透明樹脂を用いて成形されている。なお、透光性カバー220aと同様に、連結部材30Aに拡散機能を持たせても構わない。
第1嵌合部32Aa及び第2嵌合部32Abは、基台240aの放熱フィン241aの一部と嵌合する。第1嵌合部32Aaは、放熱フィン241aの一部と嵌合する溝33Aaを有し、第2嵌合部32Abは、放熱フィン241bの一部と嵌合する溝33Abを有する。また、第1嵌合部32Aaは、第1光源体側の開口である円筒部31Aの一方の開口の近傍に設けられており、第2嵌合部32Abは、第2光源体側の開口である円筒部31Aの他方の開口の近傍に設けられている。
第1嵌合部32Aa及び第2嵌合部32Abには、それぞれ、断面円形の貫通孔34Aa及び貫通孔34Abが設けられている。貫通孔34Aa、34Abは、円筒部31Aの外面から円筒部31Aの内方に向かって貫通している。
なお、連結部材としては、円筒部の管軸を通る平面を分割面として2つに分解することができる構造のものを用いてもよい。
[第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部]
次に、第1光源体10A(第2光源体20A)と連結部材30Aとの連結部分の構成について、図13を用いて説明する。図13の(a)は、本発明の実施の形態2に係る直管形ランプにおける第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部分の構成を示す側面図であり、図13の(b)は、(a)のB−B’線における同連結部分の断面図である。
図13の(a)に示すように、連結部材30Aと第1光源体10Aとは、連結部材30Aの一方の開口部が第1光源体10Aにおける透光性カバー220a及び基台240aからなる筐体(外郭部材)の長手方向の一方の端部を覆うようにして連結されている。また、連結部材30Aと第2光源体20Aとは、連結部材30Aの他方の開口部が第2光源体20Aにおける透光性カバー220b及び基台240bからなる筐体(外郭部材)の長手方向の一方の端部を覆うようにして連結されている。
本実施の形態において、第1光源体10A(第2光源体20A)と連結部材30Aとは、透光性カバー220a及び基台240aからなる筐体と(透光性カバー220b及び基台240aからなる筐体)と円筒部31Aとが嵌合するように連結されている。つまり、透光性カバー220a及び基台240a(透光性カバー220b及び基台240b)の外面と円筒部31Aの開口部の内面とは接触している。
第1光源体10Aでは、図13の(b)に示すように、基台240aの長手方向の端部における放熱フィン241aの一部が、連結部材30Aの第1嵌合部32Aaの溝33Aaと嵌合している。図13の(a)に示すように、基台240aは、第1嵌合部32Aaの溝33Aaが設けられている位置まで連結部材30Aに挿入されている。すなわち、溝33Aaは、基台240aの位置規制部としても機能する。
図示しないが、第2光源体20Aにおいても同様に、基台240bの長手方向の端部における放熱フィン241bの一部は、連結部材30Aの第2嵌合部32Abの溝33Abと嵌合している。基台240bは、第2嵌合部32Abの溝33Abが設けられている位置まで連結部材30Aに挿入されている。すなわち、溝33Abも、基台240bの位置規制部として機能する。
基台240aと連結部材30Aとは、2つのネジ35aによって固定されている。具体的には、連結部材30Aの貫通孔34Aaにネジ35aを挿通し、当該ネジ35aを、基台240aに設けられたネジ孔にネジ込むことによって、基台240aと連結部材30Aとを固定することができる。
同様に、基台240bと連結部材30Aとは、2つのネジ35bによって固定されている。具体的には、連結部材30Aの貫通孔34Abにネジ35bを挿通し、当該ネジ35bを、基台240bに設けられたネジ孔にネジ込むことによって、基台240bと連結部材30Aとを固定することができる。
以上、本発明の実施の形態2に係る直管形ランプによれば、長手方向の長さが同じである第1光源体10Aと第2光源体20Aとが連結部材30Aによって連結されている。これにより、第1光源体10Aの構成部材(透光性カバー220a、基台240a等)と第2光源体20Aの構成部材(透光性カバー220b、基台240b等)とを共用化して、同じ長さの2つの光源体(筐体)を連結することで、実質的に光源体2つ分の長さの直管形ランプを実現することができる。例えば、40形の直管形ランプの構成部材を活用して、全長が40形の直管形ランプの約2倍である110形の直管形ランプを作製することができる。
よって、実施の形態1と同様に、ランプ全体の長さが長い場合であっても、ランプの構成部材(筐体や基台等)の長さは短くすることができる。これにより、構成部材の取り扱いが容易になるとともに場所をとることなく容易にランプを組み立てることができる。したがって、ランプ全長が長くても、組み立て等の作業性がよい直管形ランプを実現することができる。さらに、構成部材を共用化することができるので、材料費のコストダウンを図ることもできる。
(実施の形態2の変形例)
次に、本発明の実施の形態2の変形例に係る直管形ランプについて、図14を用いて説明する。図14の(a)は、本発明の実施の形態2の変形例に係る直管形ランプにおける第1光源体(第2光源体)と連結部材との連結部分の構成を示す側面図であり、図14の(b)は、(a)のB−B’線における同連結部分の断面図である。
上述の図13に示す直管形ランプでは、連結部材30Aが第1光源体10及び第2光源体20の長手方向の端部の全周を覆っていた。これに対して、本変形例に係る直管形ランプでは、連結部材31Bが第1光源体10及び第2光源体20の長手方向の端部の周方向の一部を覆っている。
本変形例に係る直管形ランプでは、半円筒状の連結部材30Bが用いられている。連結部材30Bは、外郭を構成する半円筒部31Bと、半円筒部31B内に設けられた第1嵌合部32Aa及び第2嵌合部32Abとを有する。半円筒部31Bと第1嵌合部32Aa及び第2嵌合部32Abとは同一材料によって一体成形することができる。
半円筒部31Bは、非透光性材料によって構成することもできるが、透光性材料によって構成することが好ましい。半円筒部31B及び第1嵌合部32Aa及び第2嵌合部32Abとは、例えば透明樹脂を用いて成形することができる。
このように構成される連結部材30Bは、基台240a(基台240b)の長手方向の端部を覆うとともに、透光性カバー220a(透光性カバー220b)の基台側の一部のみを覆っている。つまり、透光性カバー220a(透光性カバー220b)の光出射側の面が連結部材30Bによって覆われていない。
以上、本変形例によれば、透光性カバー220a、220bの光出射側の面が連結部材30Bによって覆われていないので、LEDモジュール110a、110bから出射する光が連結部材30Bによって損失することを抑制することができる。
なお、本変形例は、実施の形態1にも適用することができる。
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3に係る照明装置2について、図15を用いて説明する。図15は、本発明の実施の形態3に係る照明装置の概観斜視図である。
図15に示すように、本発明の実施の形態に係る照明装置2は、ベースライトであって、直管形ランプ1と照明器具3とを備える。
直管形ランプ1は、実施の形態1に係る直管形LEDランプであって、照明装置2の照明用光源として用いられる。なお、本実施の形態では、図15に示すように、2本の直管形ランプ1を用いている。また、実施の形態1及びその変形例、又は、実施の形態2及びその変形例に係る直管形ランプを用いても構わない。
照明器具3は、直管形ランプ1と電気的に接続され、かつ、当該直管形ランプ1を保持する一対のソケット4と、ソケット4が取り付けられる器具本体5とを備える。器具本体5は、例えばアルミ鋼板をプレス加工等することによって成形することができる。また、器具本体5の内面は、直管形ランプ1から発せられた光を所定方向(例えば、下方である)に反射させる反射面となっている。
このように構成される照明器具3は、例えば天井等に固定具を介して装着される。なお、照明器具3には、直管形ランプ1の点灯を制御するための回路等が内蔵されていてもよい。また、直管形ランプ1を覆うようにカバー部材が設けられていてもよい。
(その他の変形例)
以上、本発明に係る直管形ランプ及び照明装置について、実施の形態及びその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変形例に限定されるものではない。以下、その他の変形例について、以下説明する。なお、以下の変形例は、上記の各実施の形態及びその変形例に適用することができる。
(変形例1)
図16は、本発明の変形例1に係る直管形ランプ及び照明装置の構成を示す断面図である。
図16に示すように、本変形例に係る直管形ランプ1Cの連結部材30Cには、当該直管形ランプを器具本体5に接続するための接続部材36が設けられている。照明装置の器具本体5には、接続部材36と接続される接続部6が設けられている。
接続部材36は、接続部6に引っかかるようにして器具本体5に固定される。具体的には、本変形例に係る直管形ランプの口金を照明装置のソケット4(不図示)に取り付ける際、当該直管形ランプを回転させることで、接続部材36が接続部6に引っ掛かるようにして掛止する。
本変形例によれば、直管形ランプが接続部材36によっても器具本体5に接続されるので、直管形ランプは両端部の口金だけではなく連結部材30Cによっても照明器具に保持することができる。これにより、直管形ランプが第1光源体と第2光源体との連結部分でたわむことを抑制することができる。
また、本変形例において、連結部材30Cにさらに拡張性を持たせるために、接続部材36をアース用又は受電用の導電部としてもよい。例えば、接続部材36をアースピンとすることにより、接続部材36と第1光源体10(第2光源体20)内の部品とをアース接続することができる。また、接続部材36を受電ピンとすることにより、第1口金40及び第2口金50からだけではなく接続部材36からも第1光源体10(第2光源体20)に電力を供給することができる。
(変形例2)
図17の(a)は、本発明の変形例2に係る照明装置の構成を示す断面図であり、図17の(b)は、(a)のC−C’線における同変形例に係る照明装置の断面図である。
図17の(a)及び(b)に示すように、本変形例に係る照明装置では、器具本体5にフック7が設けられている。フック7は、直管形ランプ1を挟持するためにC字状の挟持部7aが設けられている。本変形例において、フック7の挟持部7aは、直管形ランプ1の連結部材30を挟持している。
本変形例によれば、直管形ランプ1は照明器具に設けられたフック7によって保持される。これにより、直管形ランプ1が第1光源体10と第2光源体20との連結部分でたわむことを抑制することができる。
(変形例3)
図18は、本発明の変形例3に係る直管形ランプにおけるLEDモジュールの構成を示す図であり、(a)は、同LEDモジュールの平面図、(b)は、(a)のX−X’線における同LEDモジュールの断面図、(c)は、(a)のY−Y’線における同LEDモジュールの断面図である。
上述の実施の形態では、COB型のLEDモジュールを用いたが、図18に示すように、表面実装(SMD:Surface Mount Device)型のLEDモジュール110Bを用いても構わない。以下、本変形例に係るLEDモジュール110Bの構成について説明する。
LEDモジュール110Bは、SMD型の発光モジュールであって、基板111と、基板111に実装された複数のLED素子112Bと、基板111の一方の面に形成された配線115と、基板111の他方の面に形成された金属膜116と、電極端子114とを備える。
基板111としては、セラミックス基板、樹脂からなる樹脂基板、金属からなるメタルベース基板、又は、ガラスからなるガラス基板等を用いることができる。この場合、セラミックス基板としては、例えば、アルミナ基板を用いることができる。樹脂基板としては、例えば、ガラスコンポジット基板(CEM−3等)、ガラスエポキシ基板(FR−4等)、紙フェノールや紙エポキシからなる基板(FR−1等)、又は、ポリイミド等からなる可撓性を有するフレキシブル基板を用いることができる。メタルベース基板としては、例えば、アルミニウム合金基板、鉄合金基板又は銅合金基板等を用いることができる。本変形例では、基板111として、CEM−3の両面基板を用いている。
LED素子112Bは、発光素子の一例であって、基板111上の第1面111aに実装される。本変形例では、図18の(a)に示すように、基板111の長手方向に沿って複数のLED素子112Bがライン状に一列配置されている。
各LED素子112Bは、LEDチップと蛍光体とがパッケージ化された、いわゆるSMD型の発光素子であって、図18の(c)に示すように、パッケージ(容器)112aと、パッケージ112aに収容されるLEDチップ112bと、LEDチップ112bを封止する封止部材112cとを備える。本変形例におけるLED素子112Bは、白色光を発する白色LED素子である。
パッケージ112aは、白色樹脂等で成型されており、逆円錐台形状の凹部(キャビティ)を備える。凹部の内側面は傾斜面であり、LEDチップ112bからの光を上方に反射させるように構成されている。
LEDチップ112bは、半導体発光素子の一例であって、パッケージ112aの凹部に実装されている。LEDチップ112bは、単色の可視光を発するベアチップであり、例えば通電されると青色光を発光する青色LEDチップを用いることができる。
封止部材112cは、光波長変換体である蛍光体を含む蛍光体含有樹脂であって、LEDチップ112bからの光を所定の波長に波長変換(色変換)するとともに、LEDチップ112bを封止してLEDチップ112bを保護する。封止部材112cは、パッケージ112aの凹部に充填されており、当該凹部の開口面まで封入されている。封止部材112cとしては、上述の封止部材113と同様のものを用いることができる。
配線115は、LED素子112B同士を電気的に接続するための導電性薄膜であって、基板111の第1面111aに所定形状にパターン形成されている。配線115としては、例えば、銅又は銀等の金属からなる金属配線を用いることができる。
金属膜116は、LED素子112Bが発する熱を放熱するための放熱部材(ヒートシンク)であって、基板111の第2面111bに形成されている。金属膜116としては、銅薄膜又は銀薄膜等を用いることができる。金属膜116と配線115とは同じ材料としてもよいし、異なる材料としてもよい。なお、本変形例における金属膜116は、配線115と同じ材料であり、銅によって構成されている。
なお、電極端子114は、LED素子112Bを発光させるための直流電力を、LEDモジュール110Bの外部から受電する外部接続端子である。
(変形例4)
本変形例に係る直管形ランプは、上記の各実施の形態及び変形例における直管形ランプの連結部材に拡張性を持たせたものであり、当該連結部材には連結機能以外の機能が備えられている。例えば、連結部材に人感センサを設けることができる。人感センサを設けることによって、人の存在を検知して直管形ランプの点灯及び消灯を制御することができる。
また、人感センサ以外の電子部品等を連結部材に設けることもできる。例えば、図19に示すように、連結部材に点灯回路の一部を設けてもよい。図19は、本発明の変形例4に係る直管形ランプの構成の一例を示す図である。
図19に示すように、LEDモジュール110a(第1光源体10)を点灯させるための点灯回路180aを構成する複数の回路部品182aを、第1口金40内の回路部品182a1と連結部材30内の回路部品182a2とに分けて配置してもよい。また、LEDモジュール110b(第2光源体20)を点灯させるための点灯回路180bを構成する複数の回路部品182bを、第2口金50内の回路部品182b1と連結部材30内の回路部品182b2とに分けて配置してもよい。
この場合、第1口金40(給電ピン42)と連結部材30内の回路部品182a2とを接続するための配線125aは、第1光源体10の筐体内を挿通させたリード線(ビニル線等)としてもよいし、図20に示すように、LEDモジュール110aの基板111上にパターン形成された金属配線としてもよい。
また、第2口金50と連結部材30内の回路部品182b2とを接続するための配線125bは、第1光源体10の筐体内を挿通させたリード線(ビニル線等)としてもよいし、図20に示すように、LEDモジュール110bの基板111上にパターン形成された金属配線としてもよい。
このように、点灯回路180a、180bを構成する回路部品の一部を連結部材30内に配置することによって、回路部品を両側の口金だけで収納する場合よりも、第1口金40及び第2口金50のサイズを小さくすることができる。
(その他)
以上、本発明に係るランプ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変形例に限定されるものではない。
例えば、上記の各実施の形態及び変形例において、直管形ランプは、両側の口金から給電を受ける両側給電方式としたが、一方の口金のみから筐体内の全LEDに給電を行う片側給電方式としても構わない。この場合、給電を行わない口金(非給電用口金)は、PBT等の合成樹脂からなる非給電用口金本体と、真ちゅう等の金属材料からなる1本の非給電ピン(保持用ピン)とによって構成することができる。この場合、非給電ピンは、照明器具のソケットに取り付けられる取り付け部として機能する。なお、非給電用口金にアース機能を持たせても構わない。この場合、非給電ピンは、アースピンとして機能し、照明器具を介して接地される。このように、2つの口金をいずれも2本ピン(2ピン)とする2ピン−2ピンの口金構造としてもよいし、2つの口金のうち一方を1本ピン(1ピン)とし、他方を2本ピン(2ピン)とする1ピン−2ピンの口金構造としてもよい。なお、両側給電方式は、片側給電方式と比べて、直管形ランプ(点灯回路)への投入電力が半分となり、点灯回路の小型化を図ることができる。
また、片側給電方式の場合、保持側の光源体への給電は、例えば、図21に示すような方法で行うことができる。図21は、片側給電方式の場合の本発明の実施の形態に係る直管形ランプの構成の一例を示す図である。
図21に示すように、例えば、第1光源体10に設けられる第1口金40が給電用口金であり、第2光源体20に設けられる第2口金50が保持用口金である場合、LEDモジュール110a(第1光源体10)を点灯させるための点灯回路180aを第1口金40内又は第1口金40の近傍に配置し、LEDモジュール110b(第2光源体20)を点灯させるための点灯回路180bを連結部材30内に配置することができる。
この場合、第1口金40(給電ピン42)から点灯回路180bへの電力供給を行うための配線135としては、LEDモジュール110aの基板111上にパターン形成された金属配線を用いてもよいし、ビニル線等のリード線を用いてもよい。
例えば、配線135を基板111上にパターン形成した金属配線とする場合、当該金属配線(配線135)と点灯回路180bとの接続は、図2に示されるようなコネクタ150aを用いることができる。
また、配線135をリード線とする場合、当該リード線(配線135)は、図22Aに示すように、第1光源体10の筐体(図22Aでは、透光性カバー220a及び基台240a)内を挿通させてもよい。あるいは、図22Bに示すように、基台(ヒートシンク)240aに貫通孔242を設けて、当該貫通孔242にリード線(配線135)を挿通させる等して、リード線(配線135)を基台(ヒートシンク)240aの裏面側に配置してもよい。
また、片側給電方式の場合においても、変形例4のように連結部材30に点灯回路180a、180bの一部を配置してもよい。
具体的には、図23に示すように、LEDモジュール110a(第1光源体10)を点灯させるための点灯回路180aを構成する複数の回路部品182aを、第1口金40内の回路部品182a1と連結部材30内の回路部品182a2とに分けて配置する。また、LEDモジュール110b(第2光源体20)を点灯させるための点灯回路180bを構成する複数の回路部品182bを、第2口金50内の回路部品182b1と連結部材30内の回路部品182b2とに分けて配置する。
この場合、第1口金40(給電ピン42)と連結部材30内の回路部品182a2とは配線145aによって接続される。また、連結部材30内の回路部品182b2と第2口金50内の回路部品182b1とは配線145bによって接続される。さらに、第1口金40(給電ピン42)と第2口金50内の回路部品182b1とは配線155によって接続される。
配線145a、145b及び155は、LEDモジュール110a及び110bの基板111上にパターン形成された金属配線としてもよいし、ビニル線等のリード線としてもよい。
例えば、配線145a、145b及び155を基板111上にパターン形成した金属配線とする場合は、図24に示すような構成とすることができる。この場合、配線155は、LEDモジュール110aの基板111上に形成された配線155a(金属配線)と、LEDモジュール110bの基板111上に形成された配線155b(金属配線)と、配線155aと配線155bとを接続する配線155c(リード線)とによって構成することができる。
また、配線145a、145b及び155をリード線とする場合、当該リード線(配線145a、145b及び155)は、図25Aに示すように、第1光源体10及び第2光源体20の筐体(図25Aでは、透光性カバー220a及び基台240a、並びに、透光性カバー220b及び基台240b)内を挿通させてもよい。あるいは、図25Bに示すように、基台(ヒートシンク)240a及び240bに貫通孔242を設けて、当該貫通孔242にリード線(配線145a、145b及び155)を挿通させてもよい。
このように、片側給電方式の場合に連結部材30内に点灯回路の一部を配置することによって、高ワットの回路でも配置することが可能となる。
また、上記の各実施の形態及び変形例において、直管形ランプは、第1光源体と第2光源体の2つの光源体を用いたが、3つ以上の複数の光源体を用いても構わない。この場合、隣り合う光源体同士を連結部材によって複数連結することによって長尺状の直管形ランプを作製することができる。このように、同じ長さの光源体(筐体)を最小単位として複数個連結することで、実質的に光源体のn倍(nは整数)の長さの直管形ランプを実現することができる。
また、上記の実施の形態及び変形例では、40形の直管形ランプの構成部材(透光性カバー等)を用いて110形の直管形ランプを実現したが、この組み合わせに限定されるものではない。例えば、連結部材の長さや数を調整することにより、40形以外の直管形ランプの構成部材を用いて、110形の直管形ランプを実現することも可能である。また、40形以外の直管形ランプの構成部材を用いて、110形以外の直管形ランプを実現することも可能である。なお、連結部材を短くするとともに透光性カバーを長く(例えば40形のものより長く)する方が好ましい。これにより、連結部材によって暗くなる箇所を極力少なくすることができる。
また、上記の各実施の形態及び変形例において、第1口金40及び第2口金50は、2分割された分割型の口金としたが、分割されていない非分割型の口金としても構わない。
また、上記の各実施の形態及び変形例において、LEDモジュールは、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ように構成したが、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とを組み合わせることによって白色光を放出するように構成しても構わない。あるいは、青色LEDチップよりも短波長である紫外光を放出する紫外LEDチップと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粒子、緑色蛍光体粒子及び赤色蛍光体粒子とによって白色光を放出するように構成してもよい。
また、上記の各実施の形態及び変形例において、発光素子としてLEDを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機EL(Electro Luminescence)や無機EL等のEL素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。
その他、各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や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素およ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。