以下、本発明の実施の形態について、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、実質的に同一の材料や部材に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
(実施の形態)
以下の実施の形態では、照明装置の一態様として、照明用光源である直管LEDランプ、及び、当該直管LEDランプを備える照明器具について例示する。また、本実施の形態において、直管LEDランプの管軸方向(長手方向)をX軸方向とし、X軸と直交する一の方向(短手方向)をY軸方向とし、X軸及びY軸に直交する方向をZ軸方向とする。
[直管LEDランプ]
実施の形態に係る直管LEDランプ1の構成について、図1、図2及び図3を用いて説明する。図1は、実施の形態に係る直管LEDランプの外観斜視図である。図2は、同直管LEDランプのXZ断面図であり、図3は、図2のIII−III線における同直管LEDランプの断面図(YZ断面図)である。
直管LEDランプ1は、従来の直管形蛍光灯に代替する直管形のLEDランプであって、図1〜図3に示すように、LEDモジュール10と、LEDモジュール10を収納する長尺状の筐体20と、筐体20に収納された基台30と、LEDモジュール10を発光させるための駆動回路40と、筐体20の長手方向の両端部に設けられた一対の口金50とを備える。
本実施の形態では、一対の口金50うちの片側一方のみから給電を受ける片側給電方式が採用されている。
[LEDモジュール]
LEDモジュール10は、直管LEDランプ1の光源であり、照明光として例えば白色光を放出する。一例として、LEDモジュール10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光源である。
LEDモジュール10は、筐体20の長手方向の一方の端部から他方の端部に延在するように1つのみ配置されていてもよいし、筐体20の管軸方向に沿って複数個配置されていてもよい。いずれの場合もLEDモジュール10は長尺状である。
図2及び図3に示すように、LEDモジュール10は、実装基板11と、実装基板11の一方の面(第1の主面)に実装された複数のLED素子12とを有する。図示しないが、LEDモジュール10は、さらに、実装基板11の第1の主面(素子実装面)に所定形状でパターン形成された金属配線と、LEDモジュール10の外部からLED素子12を発光させるための電力の供給を受ける一対の接続端子とを有する。金属配線と一対の接続端子とは電気的に接続されている。
実装基板11は、LED素子12を実装するための基板である。本実施の形態では、実装基板11として、筐体20の長手方向に長尺状をなす矩形基板を用いている。実装基板11において、LED素子12が実装される面である素子実装面が第1の主面(オモテ面)であり、第1の主面とは反対側の面が第2の主面(ウラ面)である。本実施の形態において、LED素子12は、実装基板11の第1の主面のみに実装されており、第2の主面にはLED素子が実装されていない。なお、後述するように、LEDモジュール10は、実装基板11の第2の主面側が基台30に向くように基台30に配置される。
実装基板11は、樹脂をベースとする樹脂基板によって構成されている。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板、又は、紙フェノールや紙エポキシからなる基板等を用いることができる。
本実施の形態において、樹脂基板は可撓性を有しており、実装基板11は、この樹脂基板を折り曲げ加工することで所定の形状に形成されている。したがって、実装基板11として用いられる樹脂基板の厚さは、筐体20の厚さよりも薄くなっているとよく、例えば、1mm以下、より好ましくは、0.7mm以下である。本実施の形態では、実装基板11を構成する樹脂基板として、厚みが0.1mm以上0.2mm以下の薄膜型のガラスエポキシ樹脂からなるガラスエポキシ基板を用いている。
ここで、実装基板11の詳細な構成について、図2及び図3を参照しつつ、図4を用いて説明する。図4は、実施の形態に係る直管LEDランプのLEDモジュールの斜視図である。
図2〜図4に示すように、実装基板11は、長尺状の樹脂基板の長手方向に沿った辺を折り曲げることで形成された折り曲げ部11aを有する。具体的に、実装基板11は、折り曲げ部11aと、LED素子12が実装された部分である素子実装部11bとによって構成されている。
折り曲げ部11aは、筐体20の長手方向に延在する、樹脂基板の第1板部である。また、素子実装部11bは、筐体20の長手方向に延在する、樹脂基板の第2板部である。つまり、折り曲げる前の樹脂基板は、折り曲げ部11aに対応する第1板部と素子実装部11bに対応する第2板部とが平面状に構成された平板である。
折り曲げ部11aは、長尺状で矩形平板状の樹脂基板の長辺端部を起こすように折り曲げ加工を施すことで形成される。本実施の形態では、折り曲げ部11aの高さは、X軸方向に沿って一定にしている。つまり、樹脂基板の長辺端部を折り曲げるときの折り曲げ幅(折り曲げ量)は、X軸方向に沿って一定にしている。なお、折り曲げ部11aの高さは、一定でなくてもよい。
本実施の形態において、折り曲げ部11aは、実装基板11におけるLED素子12が実装される面である第1の主面(素子実装面)が山折りとなるように樹脂基板を折り曲げることで形成されている。
また、折り曲げ部11aは、互いに対向するように、一対形成されている。具体的には、樹脂基板の長手方向に沿って対向する一対の辺の各々を折り曲げることで、一対の折り曲げ部11aが形成されている。一対の折り曲げ部11aの各々の高さ(折り曲げ量)は、同じにしているが、同じでなく異なっていてもよい。例えば、一対の折り曲げ部11aの各々の高さを異ならせることによって、実装基板11の素子実装部11bを傾斜させることができる。これにより、配光角を調整することができる。
図3に示すように、筐体20の長手方向に対して垂直な断面(XY断面)において、折り曲げ部11aと素子実装部11bとは所定の角度をなしている。つまり、実装基板11は、折り曲げ部11aと素子実装部11bとが所定の角度をなすように樹脂基板を折り曲げている。
折り曲げ部11aを形成する際に樹脂基板を折り曲げるときの折り曲げ量は、折り曲げ角度(折り曲げ角)θとして表すことができる。折り曲げ角度θは、例えば約60°〜約100°であり、本実施の形態では、90°にしている。
なお、本実施の形態において、折り曲げ部11aの高さ(折り曲げ量)は、素子実装部11bの幅(Y軸方向の長さ)は、小さくなっている。
LED素子12は、発光素子の一例であって、実装基板11上の第1の主面(素子実装面)に実装される。図2に示すように、本実施の形態において、複数のLED素子12は、実装基板11の長手方向(X軸方向)に沿ってライン状に一列で実装されているが、LED素子12のレイアウトは、これに限らない。
各LED素子12は、LEDチップと蛍光体とがパッケージ化された、いわゆる表面実装(SMD:Surface Mount Device)型の発光素子である。各LED素子12は、図3に示すように、パッケージ(容器)12aと、パッケージ12aに収容されるLEDチップ12bと、LEDチップ12bを封止する封止部材12cとを有する。本実施の形態におけるLED素子12は、白色光を発する白色LED素子である。
パッケージ12a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となっており、LEDチップ12b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12bは、パッケージ12aの凹部の底面に実装されている。LEDチップ12bは、所定の直流電力により発光する半導体発光素子の一例であって、単色の可視光を発するベアチップである。LEDチップ12bは、例えば、ダイアタッチ材(ダイボンド材)によって、パッケージ12aの凹部の底面にダイボンディング実装されている。LEDチップ12bとしては、例えば通電されると青色光を発する青色LEDチップを用いることができる。
封止部材12cは、例えば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12b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12bを封止してLEDチップ12bを保護する。封止部材12cは、パッケージ12a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12cとしては、例えばLEDチップ12bが青色LED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12cからは、励起された黄色光と青色LEDチップの青色光との混色によって白色光が放出される。なお、封止部材12cに、シリカ等の光拡散材も含有させても構わない。
なお、図示しないが、LED素子12は、正極及び負極の2つの電極端子を有しており、これらの電極端子と実装基板11にパターン形成された金属配線(金属パターン)とが電気的に接続されている。つまり、金属配線は、LED素子12と電気的に接続されている。この金属配線は、実装基板11(樹脂基板)の折り曲げ箇所を避けて形成されている。つまり、実装基板11の折り曲げ箇所には金属配線が形成されていない。これにより、樹脂基板を折り曲げ加工する際に、金属配線が断線してしまうことを防止できる。
[筐体]
筐体20は、透光性を有する透光性カバーである。一例として、筐体20は、両端部に開口を有する長尺円筒状の直管である。また、筐体20は、直管LEDランプ1の外郭をなす外郭部材である。なお、筐体20は、円筒状のものを用いているが、必ずしも円筒状である必要はなく、角筒状のものを用いても構わない。
筐体20の内部には、LEDモジュール10、基台30及び駆動回路40等が配置される。また、筐体20の長手方向の一方の端部には第1口金51が取り付けられており、筐体20の長手方向の他方の端部には第2口金52が取り付けられている。筐体20と第1口金51又は第2口金52とは、シリコーン樹脂等の樹脂接着剤によって接着固定することができる。
筐体20は、例えば、可視光に対して透明なガラス製又は透明樹脂製の直管とすることができる。より具体的には、筐体20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(ガラスバルブ)、あるいは、ポリカーボネート(PC)又はアクリル(PMMA)等の透明樹脂材料からなるプラスチック管を用いることができる。本実施の形態では、筐体20として、40形直管蛍光灯に用いられるものと同じガラス管(全長が約1167mm)を用いている。
また、筐体20に、LEDモジュール10からの光を拡散させるための光拡散機能を有する光拡散部を設けてもよい。これにより、LEDモジュール10から放射された光を、筐体20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20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考えられる。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20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20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20に形成された凹部又は凸部がある。例えば、筐体20の内面又は外面にドットパターンを印刷したり、筐体20の一部を凹凸に加工したりすることで、筐体20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20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20に光拡散機能(光拡散部)を持たせることもできる。
[基台]
基台30は、LEDモジュール10(実装基板11)を保持するための保持部材である。LEDモジュール10(実装基板11)は、基台30に固定される。本実施の形態において、実装基板11は、一対の折り曲げ部11aが基台30側に位置するように基台30に固定されている。具体的には、実装基板11における一対の折り曲げ部11aと素子実装部11bと基台30とで囲まれる部分に接着剤61が設けられており、実装基板11と基台30とはこの接着剤61で接着固定されている。この場合、接着剤61としては、熱伝導率の高いものを用いるとよい。これにより、LED素子12で発生する熱を接着剤61を介して基台30に効率よく伝導させることができる。なお、接着剤61としては、例えばシリコーン樹脂等からなる樹脂接着剤を用いることができる。
また、基台30は、筐体20の内面に固定される。本実施の形態において、基台30と筐体20とは、接着剤62によって接着固定されている。接着剤62は、筐体20の長手方向に沿って断続的に形成されているが、これに限るものではなく、基台30の長手方向の全部にわたって一直線状に形成されていてもよい。なお、接着剤62としては、例えばシリコーン樹脂等からなる樹脂接着剤を用いることができる。
基台30は、1枚の長尺状の板材であり、例えば、アルミニウム合金等からなる金属製の金属板又は樹脂製の樹脂板である。基台30がヒートシンクとしても機能するように、基台30は、金属材料又は熱伝導率の高い樹脂材料によって構成するとよい。これにより、LEDモジュール10で発生した熱を基台30を介して効率良く筐体20へと伝導させることができる。
[駆動回路]
駆動回路40は、LEDモジュール10におけるLED素子12の点灯状態を制御するための点灯回路である。本実施の形態において、駆動回路40は、第1口金51を介して入力される直流電圧を所定の極性や電圧値に調整してLEDモジュール10に出力する。
図2に示すように、駆動回路40は、例えば、LED素子12に電力を供給するための1個又は複数の回路素子(回路部品)41によって構成される。複数の回路素子41は、LED素子12が実装される実装基板11に実装されている。具体的には、複数の回路素子41は、実装基板11の素子実装部11bに実装されている。
複数の回路素子は、例えば入力された直流電力を全波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。複数の回路素子としては、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。
なお、本実施の形態において、複数の回路素子41は、実装基板11に実装されているが、これに限らない。例えば、実装基板11とは別の回路基板を筐体20内又は口金50内に配置して、この回路基板に複数の回路素子41を実装してもよい。
[第1口金]
第1口金51は、LEDモジュール10に電力を供給するための給電用口金である。また、第1口金51は、LEDモジュール10(LED素子12)を発光させるための電力をランプ外部(電源等)から受ける受電用口金である。第1口金51は、例えば照明器具のソケットに係止され、直管LEDランプ1を支持するように構成されている。
第1口金51は、筐体20の長手方向の一方の端部に設けられる。例えば、第1口金51は、筐体20の長手方向の一方の端部の開口部に蓋をするようにキャップ状に構成されている。第1口金51は、口金本体51aと、一対の給電ピン51bとからなる。
口金本体51aは、開口及び底面を有する略有底円筒形状であり、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等の樹脂材料によって構成される。
給電ピン51bは、口金ピンの一例であり、口金本体51aに設けられる。給電ピン51bは、口金本体51aの底部から外方に向かって突出するように取り付けられている。給電ピン51bは、LEDモジュール10を発光させるための電力を照明器具等の外部機器(電源回路)から受ける一対の導電ピンであり、例えば真ちゅう等の金属材料によって構成される。本実施の形態において、一対の給電ピン51bには、直流電力が受電される。
第1口金51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51bは、照明器具に内蔵された電源装置(電源回路)から直流電力を受ける状態となる。一対の給電ピン51bは、リード線等によって筐体20内の駆動回路40と接続されており、一対の給電ピン51bが受電した直流電力は駆動回路40に供給される。なお、電源装置は、ランプ外部の照明器具ではなく、直管LEDランプ1が内蔵するように構成してもよい。この場合、一対の給電ピン51bは、例えば商用の交流電源から交流電力を受けて、筐体20に内蔵された電源装置に供給することになる。
このように構成される第1口金51は、例えば、給電ピン51bと樹脂材料とを用いたインサート成形によって作製することができる。また、樹脂成形体である口金本体51aに給電ピン51bを圧入することによって第1口金51を作製することもできる。
なお、本実施の形態に係る第1口金51は、JIS C 7709−1に準拠した直管LEDランプにおけるGX16t−5口金(L形ピン口金)であるので、給電ピン51bは、L字形である。
[第2口金]
第2口金52は、非給電口金であり、直管LEDランプ1を照明器具に取り付ける機能を有する。第2口金52は、例えば照明器具のソケットに係止され、直管LEDランプ1を支持するように構成されている。
第2口金52は、筐体20の長手方向の他方の端部に設けられる。例えば、第2口金52は、筐体20の長手方向の他方の端部の開口部に蓋をするようにキャップ状に構成されている。本実施の形態における第2口金52は、口金本体52aと、非給電ピン52bとからなる。
口金本体52aは、開口及び底面を有する略有底円筒形状であり、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの樹脂材料によって構成される。
非給電ピン52bは、口金ピンの一例であり、口金本体52aに設けられる。非給電ピン52bは、口金本体52aの底部から外方に向かって突出するように取り付けられている。非給電ピン52bは、直管LEDランプ1を照明器具に取り付けるための取り付けピンであり、例えば真ちゅう等の金属材料によって構成される。なお、非給電ピン52bは、断面T字状の1本の導電ピンである。
このように構成される第2口金52は、第1口金51と同様に、例えば、非給電ピン52bと樹脂材料とを用いたインサート成形によって作製することができる。また、樹脂成形体である口金本体52aに非給電ピン52bを圧入することによって第2口金52を作製することもできる。
なお、第2口金52にアース機能を持たせて、第2口金52をアース用口金として用いても構わない。この場合、非給電ピン52bは、照明器具を介して接地されたアースピンとして機能し、金属製の基台30とアース接続される。これにより、基台30は、非給電ピン52b及び照明器具を介して接地される。
[効果等]
次に、本実施の形態に係る直管LEDランプ1の作用効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。
近年、LEDモジュールの長尺化が進み、LED素子を実装する実装基板としてアスペクト比の大きい長尺状のものを用いることが検討されている。しかしながら、長尺状の実装基板を用いると、実装基板に反りが発生する。
特に、実装基板として樹脂基板(例えばCEM−3)を用いると、実装基板が大きく反ってしまう。これは、樹脂基板の線膨張係数と樹脂基板の素子実装面に形成された金属配線(金属パターン)の線膨張係数との差に起因する温度変化時の熱膨張差によって生じると考えられる。つまり、樹脂基板の熱応力によって反ってしまう。
一方、LED素子で発生する熱の放熱性を向上させるべく、LED素子を実装する実装基板を薄くすることが要求されている。例えば、実装基板として、厚みが1mm以下の樹脂基板を用いることが検討されている。
このように、実装基板として厚みの薄い長尺状の樹脂基板を用いると、実装基板が簡単に反ってしまうとともに、反り量も大きくなる。つまり、実装基板が薄くなって機械的強度が小さくなることに加えて、樹脂基板の熱応力によって実装基板が簡単に大きく反ってしまう。この結果、LED素子が所定の位置からずれてしまい、所望の配光特性を得ることができなくなるという課題がある。
そこで、図5に示されように、LED素子12が実装された長尺状の樹脂基板からなる実装基板11Aを用いた場合に、実装基板11Aの反りを抑制するために、例えば1mm厚程度の樹脂基板の両面に金属が形成された両面基板(例えばCEM−3)を用いて、図6に示すように、実装基板11Aの素子実装面とは反対側の面(裏面)にダミーの金属配線13A(金属パターン)を形成することが検討されている。この場合、実装基板11Aと基台30とは、金属配線13Aと基台30との間に塗布した接着剤61で接着固定している。
しかしながら、樹脂基板からなる実装基板11Aの裏面にダミーの金属配線13Aを形成しても、実装基板11A全体の厚さを薄くするために金属配線13Aを薄くすると、樹脂基板の熱応力により金属配線13Aが引っ張られてしまい、実装基板11Aの反りをうまく抑制することができないということが分かった。
一方、実装基板11Aの反りを抑制するために、金属配線13Aの厚さを厚くすると、金属配線13Aも含めた実装基板11Aの厚みが厚くなってしまい、薄い実装基板を実現することができなくなる。このため、LED素子12で発生する熱を効率よく放熱させることができなくなる等の問題が発生する。
このように、これまでは、実装基板として、長尺状で厚さが1mm以下の薄い樹脂基板を用いた場合に、実装基板の反りを抑制することが極めて困難であった。
そこで、本実施の形態では、図3及び図4に示すように、LED素子12を実装する基板として、長尺状の樹脂基板の長手方向に沿った辺を折り曲げることで形成された折り曲げ部11aを有する実装基板11を用いている。
これにより、LED素子12の実装基板11として長尺状の樹脂基板を用いたとしても、折り曲げ部11aを形成することによって実装基板11の長手方向の曲げに対する機械的強度を構造的に強くすることができる。この結果、樹脂基板の熱応力による実装基板11の反りを抑制することができる。
なお、実装基板11の素子実装面とは反対側の面に、ダミーの金属パターンをさらに形成してもよい。これにより、実装基板11の反りを一層抑制することができる。
また、本実施の形態では、図3に示すように、筐体20の長手方向に対して垂直な断面において、実装基板11における折り曲げ部11aと素子実装部11bとは所定の角度をなしている。例えば、折り曲げ部11aの折り曲げ角度θは、例えば約60°〜約100°である。
これにより、折り曲げ部11aによる補強効果を十分発揮させることができるので、折り曲げ部11aによる実装基板11の反り抑制効果を確実に得ることができる。
また、本実施の形態では、折り曲げ部11aは、実装基板11におけるLED素子12が実装される面(素子実装面)が山折りとなるように樹脂基板を折り曲げることで形成されている。例えば、折り曲げ部11aは、樹脂基板の長手方向に沿って対向する一対の辺の各々を折り曲げることで一対形成されている。
これにより、実装基板11の素子実装面とは反対側の面に凹部(空間)を形成することができる。つまり、実装基板11を折り曲げることによって凹部を形成することができる。したがって、この凹部による空間領域を利用することができる。例えば、実装基板11の素子実装部11bの裏面に回路素子41を実装したり、電源内蔵型の場合であれば凹部内に電源回路を収納したりすることができる。
この場合、樹脂基板を折り曲げることで構成された実装基板11の凹部の深さを、実装基板11の厚み以下にしてもよい。つまり、樹脂基板の長辺端部を折り曲げるときの折り曲げ幅を樹脂基板の厚み以下にすることによって、折り曲げた後の折り曲げ部11aの内面の高さ(凹部の深さ)を実装基板11の厚み以下にしてもよい。例えば、実装基板11(樹脂基板)の厚みが1mm以下の場合、凹部の深さは1mm以下である。
このように、実装基板11の凹部の深さを実装基板11の厚み以下にすることによって、実装基板11の裏面からの熱引きを向上させることができ、LED素子12で発生する熱を効率よく放熱させることができる。
さらに、本実施の形態では、実装基板11を保持するための基台30を備えており、実装基板11は、一対の折り曲げ部11aが基台30側に位置するように基台30に固定されている。
これにより、一対の折り曲げ部11aと素子実装部11bと基台30とで囲まれる空間領域を得ることができる。つまり、一対の折り曲げ部11a及び素子実装部11bで構成される凹部と基台30とで囲まれる部分に空間領域を形成することができる。
したがって、上述のように、この空間領域を利用して、回路素子41や電源回路等を収納することができる。また、一対の折り曲げ部11aと素子実装部11bと基台30とで囲まれる空間領域に接着剤61を設けることによって、実装基板11と基台30とを接着固定することができる。これにより、LED素子12の実装面積が従来と同等であっても折り曲げ部11aの分だけ接着剤61との接触面積を稼ぐことができる。この結果、実装基板11と基台30との接着強度を向上させることができるだけではなく、LED素子12で発生する熱を接着剤61を介して効率よく基台30に伝導させることができるので放熱性を向上させることができる。
[照明装置]
次に、本発明の実施の形態に係る照明器具2について、図7を用いて説明する。図7は、実施の形態に係る照明器具の外観斜視図である。
図7に示すように、実施の形態に係る照明器具2は、ベースライト型の照明器具であって、直管LEDランプ1と器具本体3とを備える。本実施の形態では、2本の直管LEDランプ1を用いている。
器具本体3は、直管LEDランプ1と電気的に接続され、かつ、当該直管LEDランプ1を保持する一対のソケット4と、当該ソケット4が取り付けられた器具筐体5とを備える。器具筐体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、器具筐体5の内面は、直管LEDランプ1から発せられた光を所定方向(例えば下方)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器具本体3は、例えば天井等に固定具を介して装着される。なお、直管LEDランプ1を覆うように透光性のカバー部材が設けられていてもよい。
以上のように、本実施の形態に係る直管LEDランプ1は、照明器具等として実現することができる。
(変形例)
以下、本発明の変形例について、図を用いて説明する。
(変形例1)
図8は、変形例1に係る直管LEDランプの断面図である。
図8に示すように、本変形例における実装基板11においては、素子実装部11bだけではなく、折り曲げ部11aにもLED素子12が実装されている。この場合、図8に示すように、折り曲げ部11aが傾斜するように構成されているとよい。例えば、折り曲げ部11aの折り曲げ角度θを約30°〜約60°にして折り曲げ部11aを緩やかに傾斜させてもよい。
本変形例でも、実装基板11に折り曲げ部11aが形成されているので、上記の実施の形態と同様の効果に、実装基板11の反りを抑制することができる。
さらに、本変形例では、折り曲げ部11aにもLED素子12が実装されている。これにより、広い配光角の配光特性を有する直管LEDランプを実現することができる。
なお、本変形例では、折り曲げ部11aを緩やかに傾斜させているが、上記実施の形態のように、折り曲げ部11aの折り曲げ角度θを約60°〜約100°(例えば90°)にしてもよい。
また、本変形例では、一対の折り曲げ部11aの各々にLED素子12を実装しているが、一対の折り曲げ部11aの一方のみにLED素子12を実装してもよい。また、素子実装部11bにLED素子12を実装せずに、折り曲げ部11aのみにLED素子12を実装してもよい。
(変形例2)
図9は、変形例2に係る直管LEDランプの断面図である。
図9に示すように、本変形例では、実装基板11の折り曲げ部11aに回路素子41が実装されている。この場合、図9に示すように、折り曲げ部11aを傾斜させた状態で折り曲げ部11aに回路素子41を実装してもよいし、図3のように折り曲げ角度θを90°にして折り曲げた折り曲げ部11aに回路素子41を実装してもよい。
本変形例でも、実装基板11に折り曲げ部11aが形成されているので、上記の実施の形態と同様の効果に、実装基板11の反りを抑制することができる。
さらに、本変形例では、折り曲げ部11aに回路素子41が実装されている。これにより、筐体20内のデッドスペースを有効利用することができる。
なお、本変形例では、回路素子41は、折り曲げ部11aの表面に実装したが、折り曲げ部11aの裏面に実装してもよい。これにより、一対の折り曲げ部11aと素子実装部11bと基台30とで囲まれる部分(凹部)を有効利用することができる。
(変形例3)
図10は、変形例3に係る直管LEDランプの断面図である。
図10に示すように、本変形例において、一対の折り曲げ部11aの各々は、実装基板11における素子実装面が山折り及び谷折りとなるように樹脂基板を2回折り曲げることで形成された山折り部11a1と谷折り部11a2とを有する。また、一対の折り曲げ部11aの各々における谷折り部11a2と基台30とは、ネジ70によって固定されている。
本変形例でも、実装基板11に折り曲げ部11aが形成されているので、上記の実施の形態と同様の効果に、実装基板11の反りを抑制することができる。
さらに、本変形例では、実装基板11の折り曲げ部11aと基台30とがネジ70によって固定されている。これにより、接着剤を用いることなく、実装基板11と基台30とを固定することができる。したがって、一対の折り曲げ部11aと素子実装部11bと基台30とで囲まれる部分(凹部80)の空間領域を利用することができる。例えば、この空間領域に電源回路等を収納することができる。
なお、本変形例では、ネジ70によって折り曲げ部11aと基台30とを固定したが、ネジ70以外の締結部材によって折り曲げ部11aと基台30とを固定してもよい。
(変形例4)
図11は、変形例4に係る直管LEDランプの断面図である。
図11に示すように、本変形例における直管LEDランプでは、基台30を配置しておらず、実装基板11と筐体20とは接着剤61で固定されている。具体的には、実装基板11と筐体20とは、一対の折り曲げ部11aと素子実装部11bと筐体20とで囲まれる部分(凹部)に設けられた接着剤61で接着固定されている。
本変形例でも、実装基板11に折り曲げ部11aが形成されているので、上記の実施の形態と同様の効果に、実装基板11の反りを抑制することができる。
さらに、本変形例では、実装基板11が接着剤61を介して筐体20の内面に直説固定されている。これにより、LED素子12と筐体20との熱伝導経路を短くすることができるので、上記の実施の形態に比べて、LED素子12で発生する熱の放熱性を一層向上させることができる。
(変形例5)
図12は、変形例5に係る直管LEDランプの断面図である。
上記の実施の形態では、実装基板11における素子実装面が山折りとなるように樹脂基板を折り曲げることによって折り曲げ部11aが形成されていたが、図12に示すように、本変形例では、実装基板11における素子実装面が谷折りとなるように樹脂基板を折り曲げることによって折り曲げ部11aが形成されている。具体的には、樹脂基板の長手方向に沿って対向する一対の辺の各々を折り曲げることで一対の折り曲げ部11aが形成されている。
また、本変形例では、実装基板11の素子実装部11bが基台30に載置されている。実装基板11と基台30とは例えば接着剤で固定することができる。
本変形例でも、実装基板11に折り曲げ部11aが形成されているので、上記の実施の形態と同様の効果に、実装基板11の反りを抑制することができる。
さらに、実装基板11の素子実装部11bを基台30に載置することができるので、LED素子12で発生する熱を効率よく基台30に伝導させることができる。これにより、LED素子12で発生する熱の放熱性が向上する。
(変形例6)
図13は、変形例6に係る直管LEDランプの断面図である。
上記の実施の形態における筐体20は、非分割型であったが、本変形例における筐体は、分割型である。具体的には、図13に示すように、本変形例では、透光性カバー20Aと基台30Aとによって長尺筒状の筐体(外囲器)が構成されている。つまり、透光性カバー20Aと基台30Aとを連結することによって、両端部に開口を有する筒状の筐体が構成され、その両端部の各々に口金50(不図示)が取り付けられる。また、透光性カバー20Aと基台30Aとを結合させたときの筐体は、長手方向に垂直な断面における外郭線が円形となっている。
透光性カバー20Aは、透光性を有する略半円筒状の透光部材であり、X軸に垂直な断面(YZ断面)における断面形状が略半円弧状である。また、透光性カバー20Aは、周方向の両側の縁部が基台30Aの段差部に係合されることにより、基台30Aに固定されている。なお、透光性カバー20Aは、例えば、ポリカーボネートやアクリル等の樹脂材料を用いて形成することができる。
基台30Aは、長尺状部材であって、透光性カバー20Aに覆われている。本変形例において、基台30Aは、金属によって構成された金属基台である。基台30Aとしては、例えば、アルミニウムからなる押出材を用いることができる。基台30Aは、LEDモジュール10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10を載置及び固定するための載置台として機能する。基台30Aからランプ外部に直接放熱させるために、基台30Aの一部はランプ外部に露出する構成となっている。基台30Aの露出部には放熱フィンが設けられている。なお、基台30Aとして、樹脂からなる樹脂基台を用いてもよい。
本変形例でも、実装基板11に折り曲げ部11aが形成されているので、上記の実施の形態と同様の効果に、実装基板11の反りを抑制することができる。
また、本変形例において、図14に示すように、基台30Aに凹部31を設けて、この凹部31内にLEDモジュール10を配置してもよい。このように、LEDモジュール10を凹部31に配置することで、接着剤61の漏れを抑制することができる。なお、この構成については、上記の実施の形態及び変形例1〜5にも適用できる。つまり、基台30に凹部を設けて、この凹部にLEDモジュール10を配置してもよい。
(その他の変形例)
以上、本発明に係る照明装置について、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、上記の実施の形態及び変形例では、樹脂基板の長手方向の辺を1回又は2回折り曲げることで折り曲げ部11aを形成したが、これに限るものではなく、樹脂基板を3回以上折り曲げることによって折り曲げ部を形成してもよい。つまり、一対の折り曲げ部11aと素子実装部11bと基台30とで囲まれる部分の断面形状を任意の多角形にすることができる。
また、上記の実施の形態及び変形例では、一対の口金50のうちの一方(第1口金51)のみから給電を受ける片側給電方式としたが、一対の口金50の両方から給電を受ける両側給電方式としても構わない。この場合、第2口金(非給電用口金)52に代えて、この部分にも第1口金51(給電用口金)を設ければよい。
また、上記の実施の形態及び変形例において、第1口金51はL形口金としたが、G13口金としても構わない。また、第1口金51だけではなく、第2口金52もG13口金としてもよい。つまり、上記実施の形態のように、一対の口金50のうちの一方を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し、一対の口金50の両方とも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。
また、上記の実施の形態及び変形例において、第1口金51及び第2口金52の口金本体は、樹脂による一体成形品としたが、これに限るものではなく、複数の部品で構成されていてもよい。例えば、第1口金51及び第2口金52の口金本体を半分に分割可能な構造とし、2つの部品をネジ止め等によって固定することによって構成された口金本体としてもよい。
また、上記の実施の形態及び変形例における直管LEDランプ1は、外部電源から直流電力を受電する方式であるが、電源回路(AC−DCコンバータ回路)を内蔵することにより、外部電源から交流電力を受電する方式であってもよい。
また、上記の実施の形態及び変形例では、照明装置の一例として直管LEDランプについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明は、図15に示すように、長尺状のLEDベースライト(LEDライトバー)である照明装置100、又は、図16に示すように、シーリングライトである照明装置200にも適用できる。照明装置100及び200には、上記実施の形態におけるLEDモジュール10が配置される。なお、シーリングライトとしては、図16のようにスクウェア形であってもよいし、サークル形であってもよい。
また、上記の実施の形態及び変形例では、LEDモジュール10として、LEDチップが個々にパッケージ化されたLED素子12を実装基板11に二次実装する構造のSMD型のLEDモジュールを用いたが、これに限らない。例えば、発光素子として実装基板11上に複数のLEDチップを直接実装して、複数のLEDチップを蛍光体含有樹脂によって一括封止した構成であるCOB(Chip On Board)型のLEDモジュールであっても構わない。
また、上記の実施の形態及び変形例において、LEDモジュール10(LED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、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。
また、上記の実施の形態及び変形例において、発光素子としてLEDチップを用いる場合を例示したが、発光素子として、半導体レーザ、有機EL(Electro Luminescence)又は無機EL等の他の発光素子を用いてもよい。
また、上記の実施の形態及び変形例において、LEDモジュール10は、照明用のライン光源として用いたが、照明用途以外にも適用できる。例えば、LEDモジュール10は、ディスプレイ用のライン光源として用いることもでき、これ以外にも、複写機、誘導灯、サイン看板等のライン光源、又は、検査用装置のライン光源等として用いることもできる。
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。