(57)【要約】【課題】装着対象の照明器具では明るく発光し、それ以下の照明器具でも照明として発光させることが可能なＬＥＤランプを提供する。【解決手段】装着対象の蛍光管用照明器具の出力電圧範囲のうちインバータ式の照明器具の出力電圧の最小値に基づいた直列数によるＬＥＤ素子が直列接続されたＬＥＤ照明部１５と、ＬＥＤ照明部１５への電流として、出力電圧範囲の最小値以上の電圧では定電流を出力すると共に、出力電圧範囲の最小値より低い電圧では電圧に応じた電流を出力する電流源部とを備えている。電流源部は、ＬＥＤ照明部１５の流れる電流をオンーオフするトランジスタＴｒを照明ドライバが制御することで、出力電圧範囲の最小値以上であればＬＥＤ照明部１５へ電流を出力せず、出力電圧範囲の最小値より低ければ、ＬＥＤ照明部１５へ電流を出力するスイッチング電源とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
装着対象の蛍光管用照明器具の出力電圧範囲のうち最小値に基づいた直列数によるＬＥＤ素子が直列接続されたＬＥＤ照明部と、
前記ＬＥＤ照明部への電流として、前記出力電圧範囲の最小値以上の電圧では定電流を出力すると共に、前記出力電圧範囲の最小値より低い電圧では電圧に応じた電流を出力する電流源部とを備えたことを特徴するＬＥＤランプ。
【請求項２】
前記電流源部は、前記出力電圧範囲の最小値以上であれば前記ＬＥＤ照明部へ電流を出力せず、前記出力電圧範囲の最小値より低ければ、前記ＬＥＤ照明部へ電流を出力するスイッチング電源である請求項１記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
前記ＬＥＤ照明部は、前記蛍光管用照明器具をインバータ式３２Ｗ形の出力電圧範囲に基づいてＬＥＤ素子を直列接続したものであり、
前記電流源部は、前記３２Ｗ形のインバータ式の蛍光管用照明器具が出力する出力電圧範囲の最小値に合わせてスイッチング動作させる請求項２記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
前記ＬＥＤ照明部が消費する電流より大きい蛍光灯用照明器具からの余剰電流を一方の端子ピンから他方の端子ピンへ前記電流源部を迂回させるバイパス部を備えた請求項１から３のいずれかの項に記載のＬＥＤランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光灯が装着される各種のスタート式の照明器具に、共通させて装着することができるＬＥＤランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス管の内壁に塗布された蛍光材に、フィラメントによる放電で発生する紫外線を当て、可視光線を発光させる蛍光灯は、様々な始動方式の照明器具により光源として使用されている。照明器具の始動方式の代表的なものとしては、グロースタート式、ラピッドスタート式、インバータ式がある。また、インバータ式においては、自励共振型や他励共振型、ハーフブリッジ式などがある。
【０００３】
一方、長寿命で、低消費電力である発光ダイオードを光源としたＬＥＤランプが開発されている。ＬＥＤランプは、光源として、電球の代わりとなるＬＥＤを採用したもので、１個のＬＥＤを使用したものから、蛍光灯の代わりとなる数十〜数百のＬＥＤを直列接続したもの、または直列接続したものを並列接続したものまで、様々である。
【０００４】
蛍光灯の代わりとなるＬＥＤランプでは、蛍光灯用の照明器具を改造して装着する場合があるが、蛍光灯用の照明器具に改造せずに取り付けても、点灯させることができるのが望ましい。そうすれば、蛍光灯をそのままＬＥＤランプへ置き換えられるので、普及が益々進むものと思われる。このような蛍光灯の代わりとすることができるＬＥＤランプとして、特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００５】
特許文献１のＬＥＤ照明装置には、複数のＬＥＤに安定的な電圧及び電流を提供するための駆動回路として、パルス幅変調制御方式を使用したものが記載されている。このパルス幅変調制御方式は、電界効果トランジスタＦＥＴを通過して流れるＬＥＤへの電流を、駆動ＩＣにより感知し、一定電流が流れるように電界効果トランジスタＦＥＴをスイッチングさせるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１５７４８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のＬＥＤ照明装置では、ＬＥＤを点灯させるために必要な電圧や電流について、なんら記載がないため、パルス幅変調制御方式で駆動しているものの、駆動回路のスイッチング電圧や周波数などの動作については判然としない。
【０００８】
通常、ＬＥＤランプを蛍光灯用の照明器具に装着する場合には、蛍光灯用の照明器具の安定器を取り外し、商用電源をソケットに直結することで、交流１００Ｖ（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）がソケットに印加されるようにしている。つまり、ＬＥＤランプとしては、電源が交流１００Ｖとして設計されている。
【０００９】
このようなＬＥＤランプを出力電圧範囲が小さい安定器、例えば、３２形より更に小さい照明器具に装着した場合では、ＬＥＤ素子に流れる電流が不足して、ＬＥＤ素子が発光していることが視認できない程度の微弱な発光となることがある。
【００１０】
そこで本発明は、装着対象の照明器具では明るく発光し、それ以下の照明器具でも照明として発光させることが可能なＬＥＤランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＬＥＤランプは、装着対象の蛍光管用照明器具の出力電圧範囲のうち、最小値に基づいた直列数によるＬＥＤ素子が直列接続されたＬＥＤ照明部と、前記ＬＥＤ照明部への電流として、前記出力電圧範囲の最小値以上の電圧では定電流を出力すると共に、前記出力電圧範囲の最小値より低い電圧では電圧に応じた電流を出力する電流源部とを備えたことを特徴する。
【００１２】
本発明のＬＥＤランプによれば、ＬＥＤランプに供給される電圧が出力電圧範囲の最小値以上の電圧では、電流源部が定電流をＬＥＤ照明部へ出力するので所定の明るさで点灯させることができる。また、出力電圧範囲の最小値より低い電圧では、電流源部が電圧に応じた電流を出力するが、ＬＥＤ照明部を、装着対象の蛍光管用照明器具の出力電圧範囲のうち最小値に基づいたＬＥＤ素子の直列数としているため、出力電圧範囲が高い照明器具に合わせてＬＥＤ素子の直列数を決定するより直列数を少なくすることができる。従って、ＬＥＤランプに供給される電圧が出力電圧範囲の最小値より低い電圧では、印加電圧の低下に応じてＬＥＤ照明部が暗くなるものの、点灯させることができる。
【００１３】
前記電流源部は、前記出力電圧範囲の最小値以上であれば前記ＬＥＤ照明部へ電流を出力せず、前記出力電圧範囲の最小値より低ければ、前記ＬＥＤ照明部へ電流を出力するスイッチング電源であるのが望ましい。そうすることで、ＬＥＤ照明部へは、電流源部により最小値以上の電圧では定電流が出力され、最小値より低い電圧では電圧に応じた電流を出力させることができる。
【００１４】
前記ＬＥＤ照明部は、前記蛍光管用照明器具をインバータ式３２Ｗ形の出力電圧範囲に基づいてＬＥＤ素子を直列接続したものであり、前記電流源部は、前記３２Ｗ形のインバータ式の蛍光管用照明器具が出力する出力電圧範囲の最小値に合わせてスイッチング動作させるのが望ましい。３２形のインバータ式照明器具の出力電圧範囲の最小値に合わせることで、４０Ｗ形のインバータ式や、グロースタート式、ラピッドスタート式では同じ明るさで、また、３２形以下のインバータ式であっても電圧に応じた明るさで点灯させることができる。
【００１５】
前記ＬＥＤ照明部が消費する電流より大きい蛍光灯用照明器具からの余剰電流を一方の端子ピンから他方の端子ピンへ前記電流源部を迂回させるバイパス部を備えるのが望ましい。インバータ式の蛍光灯用照明器具は定格出力がＬＥＤランプの消費電力より大きいが、ＬＥＤ照明部が消費する電流より大きい電流が供給される蛍光灯用照明器具からの余剰電流を一方の端子ピンから他方の端子ピンへ点灯制御部を迂回させることできるので、インバータ式の蛍光灯用照明器具であっても、蛍光灯が装着されていると誤認して点灯を始動させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のＬＥＤランプは、出力電圧が高い照明器具に合わせてＬＥＤ素子の直列数を決定するより直列数を少なくすることができるので、ＬＥＤランプに供給される電圧が出力電圧範囲の最小値より高い電圧では明るさを維持でき、低い電圧では、印加電圧の低下に応じてＬＥＤ照明部が暗くなるものの、点灯させることができる。従って、本発明のＬＥＤランプは、装着対象の照明器具では明るく発光し、それ以下の照明器具でも照明として発光させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤランプの構成を示す図である。
【図２】図１に示すＬＥＤランプの回路例の図である。
【図３】図１に示すＬＥＤランプのＬＥＤ照明部を説明するための回路図である。
【図４】図１に示すＬＥＤランプをソケットに装着する方向を説明するための図である。
【図５】図１に示すＬＥＤランプをグロースタート式蛍光灯用照明器具に装着した状態を説明するための図である。
【図６】図１に示すＬＥＤランプをラピッドスタート式蛍光灯用照明器具に装着した状態を説明するための図である。
【図７】図１に示すＬＥＤランプをインバータ式蛍光灯用照明器具に装着した状態を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施の形態に係るＬＥＤランプを図面に基づいて説明する。
図１に示すＬＥＤランプ１０は、グロースタート式、ラピッドスタート式、インバータ式のいずれの蛍光灯用照明器具（以下、単に照明器具と略す。）にも装着できる直管形のランプである。ＬＥＤランプ１０は、照明器具の一対のソケットに装着するため端子ピン１１，１２が両端部に設けられている。
【００１９】
端子ピン１１，１２との間に、被検知部１３と、端子ピン１１，１２からの交流に基づいて駆動電流を出力する点灯制御部１４と、点灯制御部１４からの駆動電流により点灯するＬＥＤ照明部１５と、バイパス部１６とが接続されている。点灯制御部１４は、整流部１４１，１４２と、平滑部１４３と、電流源部１４４とを備えている。
【００２０】
端子ピン１１，１２は、円筒状の筐体の両端部に設けられた口金に形成されている。端子ピン１１，１２は、照明器具のソケットに嵌入されるピン１１ａ，１１ｂとピン１２ａ，１２ｂとを備えている。直管形のＬＥＤランプ１０を水平に持ったときに、ピン１１ａとピン１２ａは同じ上同士、または下同士となる。また、そのとき、ピン１１ｂとピン１２ｂは、反対に下同士、または上同士となる。つまり、ピン１１ａとピン１２ａの組み合わせ、ピン１１ｂとピン１２ｂの組み合わせで、同軸線位置にある。
【００２１】
ＬＥＤ照明部１５を除く、被検知部１３と、点灯制御部１４と、バイパス部１６とは、１枚のプリント基板に実装されている。
被検知部１３は、端子ピン１１のピン間に接続されている。被検知部１３は、蛍光灯のフィラメントの代用として機能するものである。被検知部１３は、フィラメントと同等のインピーダンス（抵抗成分）を有する電気部品であれば使用できる。例えば、電気部品として、抵抗素子、コイル、線材、ヒューズなどとすることができる。
【００２２】
整流部１４１は端子ピン１１に入力端が接続され、整流部１４２は、端子ピン１２に入力端が接続されている。整流部１４１，１４２の一方の出力端が電源ラインＬ１となり、整流部１４１，１４２の他方の出力端がグランドラインＬ２となっている。整流部１４１，１４２は、端子ピン１１と端子ピン１２からのそれぞれの交流を半波整流または全波整流するものである。
【００２３】
平滑部１４３は、整流部１４１，１４２からの電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との間に接続されている。平滑部１４３は、整流部１４１，１４２の間の電源ラインＬ１と、グランドラインＬ２との間であれば、どこの位置に接続されていてもよい。平滑部１４３は、整流部１４１，１４２からの脈流を平滑化して直流とする機能を備えている。平滑部１４３は、コンデンサとすることができる。
【００２４】
電流源部１４４は、整流部１４１，１４２からの電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との間に接続されている。電流源部１４４は、ＬＥＤ照明部１５に安定した電流を出力する定電流源として機能するスイッチング電源である。電流源部１４４が供給してＬＥＤ照明部１５を点灯させる基準となる電圧（内部基準電圧）は、グロースタート式、ラピッドスタート式またはインバータ式などの照明器具のうち、装着対象の照明器具で、供給される出力電圧範囲のうちの最も低い電圧としている。つまり、電源ラインＬ１の電圧が内部基準電圧より高くとなると電流源部１４４はスイッチング動作を始めるように設定されている。
【００２５】
ＬＥＤ照明部１５は、電源ラインＬ１と電流源部１４４との間に接続されている。ＬＥＤ照明部１５は、直列接続された複数のＬＥＤが並列接続されたものである。
バイパス部１６は、端子ピン１１の一方のピン１１ａと端子ピン１２の他方のピン１２ｂとの間と、端子ピン１１の他方のピン１１ｂと端子ピン１２の一方のピン１２ａとの間とに、それぞれ接続されている。バイパス部１６は、ＬＥＤ照明部１５が消費する電流より大きい照明器具からの余剰電流を端子ピン１１から端子ピン１２へ、またはその反対に端子ピン１２から端子ピン１１へ迂回させる機能を備えている。
【００２６】
次にＬＥＤランプ１０の具体的な回路例を図２から図４に基づいて説明する。
被検知部１３として、端子ピン１１のピン１１ａ，１１ｂ間と、端子ピン１２のピン１２ａ，１２ｂ間にヒューズＦが接続されている。ヒューズＦは、０Ω〜９Ω程度の抵抗でもよい。
また、整流部１４１として、端子ピン１１に、４本のダイオードＤ１１〜Ｄ１４がダイオードブリッジを構成して整流部１４１として接続されている。また、同様に、端子ピン１２と４本のダイオードＤ２１〜Ｄ２４がダイオードブリッジを構成して接続されている。４本のダイオードＤ１１〜Ｄ１４，Ｄ２１〜Ｄ２４はインバータ式の照明器具から供給される高周波でもスイッチングできるよう、高スイッチング性を有するダイオードでなければならない。
【００２７】
詳細には、ダイオードＤ１１のアノードおよびダイオードＤ１２のカソードの接続点Ｐ１１を入力端として、端子ピン１１のピン１１ａに接続されている。ダイオードＤ１３のアノードおよびダイオードＤ１４のカソードの接続点Ｐ１２を入力端として、端子ピン１１のピン１１ｂに接続されている。
ダイオードＤ１１のカソードおよびダイオードＤ１３のカソードの接続点Ｐ１３を出力端として、電源ラインＬ１に接続されている。ダイオードＤ１２のアノードおよびダイオードＤ１４のアノードの接続点Ｐ１４を出力端として、グランドラインＬ２に接続されている。
また、ダイオードＤ２１のアノードおよびダイオードＤ２２のカソードの接続点Ｐ２１を入力端として、端子ピン１２のピン１２ａに接続されている。ダイオードＤ２３のアノードおよびダイオードＤ２４のカソードの接続点Ｐ２２を入力端として、端子ピン１２のピン１２ｂに接続されている。
ダイオードＤ２１のカソードおよびダイオードＤ２３のカソードの接続点Ｐ２３を出力端として、電源ラインＬ１に接続されている。ダイオードＤ２２のアノードおよびダイオードＤ２４のアノードの接続点Ｐ２４を出力端として、グランドラインＬ２に接続されている。
【００２８】
平滑部１４３として、電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との間に、コンデンサＣ１が、接続されている。
また、電流源部１４４として、電源ラインＬ１とＶｉｎ端子の間にツェナーダイオードＺＤを介在させて接続されると共に、グランドラインＬ２にＧＮＤ端子が接続された照明ドライバＤＶと、トランジスタＴｒと、トランジスタＴｒのドレインＤと電源ラインＬ１との間に接続されたダイオードＤ３と、トランジスタＴｒのソースＳとグランドラインＬ２との間に接続された抵抗Ｒ１と、トランジスタＴｒのゲートＧと照明ドライバＤＶとの間に接続された抵抗Ｒ２と、トランジスタＴｒのドレインＤとＬＥＤ照明部１５との間に接続されたコイルＬとが、設けられている。
【００２９】
ダイオードＤ３は、電源ラインＬ１からの電流の流れ込みを遮断しつつ、コイルＬからの遅れ電流を電源ラインＬ１へ還流させ、ＬＥＤ照明部１５への電圧降下を抑制する還流ダイオードとして機能するものである。
抵抗Ｒ１は、ＬＥＤ照明部１５へ流れる電流を制限する制限抵抗と機能すると共に、照明ドライバＤＶがスイッチング動作する電圧を監視するための抵抗である。抵抗Ｒ１の抵抗値は、グロースタート式、ラピッドスタート式またはインバータ式などの照明器具のうち、装着対象の照明器具で、供給される出力電圧範囲のうちの最も低い電圧が印加されたときに、ＬＥＤ照明部１５へ流れる電流に基づいて決定されている。
ツェナーダイオードＺＤは、照明ドライバＤＶへの過度な電圧印加を防止するためのものである。照明ドライバＤＶはＣＳ端子の電圧（抵抗Ｒ１の電圧）を監視してＧＡＴＥ端子をオン−オフすることでトランジスタＴｒをオン−オフさせてスイッチング動作を行う機能を有している。
【００３０】
ＬＥＤ照明部１５は、図３に示すように、１７個の直列接続されたＬＥＤを９組並列接続して構成している。このＬＥＤ照明部１５は、アノード側が電源ラインＬ１に接続され、カソード側がコイルＬに接続されている。ＬＥＤの数は、要求されるＬＥＤランプの照度に応じて、適宜、変更することができる。ＬＥＤ照明部１５のＬＥＤ素子の直列数については、詳細を後述する。
【００３１】
バイパス部１６としては、一方の端子ピン１１の一方のピン１１ａと、他方の端子ピンの他方のピン１２ｂとの間にコンデンサＣ２１が接続され、一方の端子ピン１１の他方のピン１１ｂと他方の端子ピンの一方のピン１２ａとの間にコンデンサＣ２２が接続されている。本実施の形態では、ハイパスフィルタとして機能する実質的に並列接続となるコンデンサＣ２１，Ｃ２２として、遮断周波数を４０ＫＨｚ〜８０ＫＨｚに設定するために、３３００ｐＦのセラミックコンデンサを使用している。
【００３２】
以上のように構成された本発明の実施の形態に係るＬＥＤランプ１０のＬＥＤ照明部１５の直列数および並列数と、電流源部１４４の駆動電流との関係について説明する。
４０Ｗ形または３２Ｗ形のグロースタート式やラピッドスタート式では、約９０Ｖから約１００Ｖの電圧が出力される。また、３２Ｗ形のインバータ式では、一般的では約６０Ｖから約７０Ｖ、低いもので約５０Ｖの電圧が出力される。この電圧は、安定器により異なるため、機種や製造者により異なる。
【００３３】
また、整流部１４１や整流部１４２、平滑部１４３を通過した後の電圧では、それぞれの箇所での電圧降下があるため、更に電圧が低下する。
従って、装着対象の蛍光管用照明器具の出力電圧範囲のうち、３２Ｗ形のインバータ式の出力電圧範囲の最小値である約５０Ｖを入力電圧の基準電圧とし、整流部１４１や整流部１４２、平滑部１４３による電圧降下を約１０％程度とすると、ＬＥＤ照明部１５に印加される電圧（内部基準電圧）は約４５Ｖとなる。
【００３４】
平滑部１４３による平滑後の電圧、約４５Ｖを内部基準電圧とし、ＬＥＤ照明部１５のＬＥＤ素子の順方向電圧を約２．７Ｖとすると、ＬＥＤ素子の直列数は１７個とすることができる。
次に、ＬＥＤ素子の電圧−電流特性から電圧２．７Ｖを印加したときのＬＥＤ素子に流れる電流を求める。例えば、ＬＥＤ素子に印加される電圧を２．７Ｖとしたときの電流が約６６ｍＡであるとする。また、ＬＥＤ照明部１５に必要とされる照度からＬＥＤ素子の全体個数を算出して、この全体個数を直列数１７個で割り算して並列数を算出する。例えば、１７個の直列接続としたＬＥＤ素子の並列数を９列とする。
【００３５】
並列数が求められると、ＬＥＤ素子１列の直列接続に約６６ｍＡが流れることから、電流源部１４４は、９列の並列としたＬＥＤ照明部１５に対して約５９４ｍＡを駆動する必要がある。このようにして電流源部１４４の駆動電流が求められると、この駆動電流に基づいて抵抗Ｒ１の抵抗値を算出する。本実施の形態では、照明ドライバＤＶの規格から算出すると共に、実験を行った結果、抵抗Ｒ１を０．３Ωとした。
【００３６】
次に、本発明の実施の形態に係るＬＥＤランプの動作について、図面に基づいて説明する。図２に示すように、グロースタート式、ラピッドスタート式、インバータ式のいずれでも、周波数は違うが、交流電圧が端子ピン１１，１２に印加される。
ＬＥＤランプ１０は、端子ピン１１，１２のいずれにも、ダイオードブリッジを構成するダイオードＤ１１〜Ｄ１４およびダイオードＤ２１〜Ｄ２４が接続されているため、交流を全波整流することができる。
全波整流による脈流は、平滑化するコンデンサＣ１により、電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との間で、ほぼ直流となる。
【００３７】
照明器具からの電源供給により電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との間の電圧が、照明ドライバＤＶの動作範囲に入れば、照明ドライバＤＶが動作し始める。照明ドライバＤＶが動作し始めると、ＧＡＴＥ端子をオンとすることで、ＧＡＴＥ端子がＨレベルを出力する。ＧＡＴＥ端子がＨレベルを出力することで、トランジスタＴｒのゲートがオンとなり、ドレイン−ソース間がオンとなる。これにより、電源ラインＬ１からの電流が、ＬＥＤ照明部１５を流れ、コイルＬを介して、トランジスタＴｒのドレイン−ソース間に流れ、抵抗Ｒ１を介してグランドラインＬ２へ流れる。この電流の流れによりＬＥＤ照明部１５が点灯する。
【００３８】
照明ドライバＤＶは、抵抗Ｒ１へ電流が流れることで抵抗Ｒ１に発生する電圧を８０ｋＨｚで発振する内部の発振器の１サイクルごとに、ＣＳ端子により監視している。電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との間の電圧が、内部基準電圧である約４５Ｖより高くなれば、抵抗Ｒ１の電圧が所定の電圧より高くなる。抵抗Ｒ１の電圧が所定の電圧より高くなったことを契機に、照明ドライバＤＶはＧＡＴＥ端子をサイクル単位でオフする。つまり、照明ドライバＤＶは、抵抗Ｒ１が所定電圧以上となったサイクル期間、ＧＡＴＥ端子をオフしている。
【００３９】
トランジスタＴｒがオフとなると、コイルＬにより遅延した電流がダイオードＤ３を介して電源ラインＬ１へ還流電流として流れ、ＬＥＤ照明部１５へ流れるため、照明ドライバＤＶのスイッチングによる電圧低下を抑制する。
【００４０】
トランジスタＴｒがオフとなることで、抵抗Ｒ１での電圧が低下して所定電圧以下となる。照明ドライバＤＶは、抵抗Ｒ１の電圧が所定電圧以下となったことをＣＳ端子により検知すると、再びＧＡＴＥ端子をＨレベルとする。従って、電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との電圧が約４５Ｖより高ければ、照明ドライバＤＶにより、内部の発振器の周波数より低い周波数でオン−オフが繰り返されるスイッチング動作となることで、ＬＥＤ照明部１５に定電流が供給される。
【００４１】
ＬＥＤ素子の直列数と抵抗Ｒ１とを、グロースタート式、ラピッドスタート式またはインバータ式などの照明器具のうち、供給される出力電圧範囲が最も低いインバータ式の照明器具の値に基づいて決定しているため、グロースタート式やラピッドスタート式の照明器具や、安定器を外し商用電源に直結している照明器具に、このＬＥＤランプ１０が装着されたとしても、電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との電圧が内部基準電圧より高くなるだけなので、照明ドライバＤＶによるスイッチング動作での定電流制御によりＬＥＤ照明部１５を安定して点灯させることができる。
【００４２】
また、基準とした３２Ｗ形のインバータ式の照明器具より低い電圧が供給された場合には、抵抗Ｒ１の電圧も低下するため、照明ドライバＤＶのＧＡＴＥ端子は常時オンとなる。ＧＡＴＥ端子が常時オンとなって、トランジスタＴｒが常時オン状態であっても、電源ラインＬ１とグランドラインＬ２との間の電圧が低いため、ＬＥＤ照明部１５に流れる電流は、順方向電流を下回り、電圧に応じて小さくなるので暗くなる。
【００４３】
例えば、４０Ｗ形より大きな出力のインバータ式の照明器具に装着されるＬＥＤランプや、商用電源１００Ｖに直結されるＬＥＤランプでは、ＬＥＤ素子の直列数が、３２形のインバータ式の照明器具を基準にしたＬＥＤランプより多くなる。
商用電源１００Ｖに直結されるＬＥＤランプでは、内部基準電圧を約９０Ｖ、ＬＥＤ素子の順方向電圧を約２．７Ｖとすると直列数は３３個となり、ＬＥＤランプ１０の１７個と比較して直列数が多くなる。
このようなＬＥＤランプを出力電圧が低い照明器具に装着すると、直列接続されたＬＥＤ素子全体による電圧降下が大きいため、トランジスタＴｒが常時オンで電流をＬＥＤ照明部へ供給したとしても、それぞれのＬＥＤ素子に十分な電流が供給できないため、視認できる程度の発光をさせることができなくなってしまう。
【００４４】
しかし、ＬＥＤランプ１０では、３２形のインバータ式の照明器具を基準にしたＬＥＤ素子の直列数としているため、出力電圧が３２形のインバータ式の照明器具より低い照明器具に装着され、電源ラインＬ１とグランドラインＬ２とに十分な電圧が印加できなくても、ＬＥＤ照明部１５による電圧降下が低いため、ＬＥＤ素子に視認させる程度の電流を供給することができる。従って、電流源部１４４が供給電圧の低下に応じた電流をＬＥＤ照明部１５へ供給することで、印加電圧の低下に応じてＬＥＤ照明部１５が徐々に暗くなるものの、点灯させることができる。
【００４５】
次に、ＬＥＤランプ１０を照明器具に装着する方向について、図４に基づいて説明する。ＬＥＤランプ１０を照明器具に装着する方向としては、４通りある。つまり、図４（Ａ）に示すように、左側のソケットに端子ピン１１が装着され、右側のソケットに端子ピン１２が装着される場合と、図４（Ｂ）に示すようにその反対の場合とで二通り、そして、図４（Ａ）および同図（Ｂ）のピン１１ａ，１１ｂと、ピン１２ａ，１２ｂとを、軸線を中心とした回転により入れ変えることで、図４（Ｃ）および同図（Ｄ）に示すように二通りがある。従って、合計４通りである。
図４（Ａ）から同図（Ｄ）に示すように、ソケットに端子ピン１１，１２が入れ代わったとしても、端子ピン１１側には整流部１４１が、端子ピン１２側には整流部１４２が設けられ、ダイオードブリッジが回転対称に構成されているため、グロースタート式、ラピッドスタート式およびインバータ式のいずれでも、ソケットに方向に関係なく装着することができる。
【００４６】
ここで、ＬＥＤランプ１０が様々な始動方式の照明器具に装着された場合のバイパス部１６の機能について、図面に基づいて説明する。
図５に示すグロースタート式および図６に示すラピッドスタート式の照明器具は、安定器がコイルによるものであるため、ＬＥＤランプ１０が消費する電流に応じて照明器具が電流を供給する。しかし、図７に示すインバータ式の照明器具では、所定電流が流せない蛍光灯には、照明器具の安全機構が作動して点灯始動しないため、省電力の従来のＬＥＤランプでは点灯させることができない。例えば、３２形のインバータ式の照明器具では、約３９０ｍＡが流れることをチェックしているものがある。
【００４７】
ＬＥＤ照明部１５では内部基準電圧を４５Ｖとしたときに約５９４ｍＡを消費する。つまり、消費電力は約２６．７Ｗである。商用電源での消費電流を、約２６．７Ｗを１００Ｖで割り算することで算出すると２６７ｍＡとなる。つまり、ＬＥＤランプ１０では、概算で約２６７ｍＡを消費しているが、インバータ式の照明器具では約３９０ｍＡを流す必要がある。従って、差分の１２３ｍＡの余剰電流をＬＥＤランプ１０内で流す必要がある。
【００４８】
ＬＥＤランプ１０では、端子ピン１１，１２との間にバイパス部１６として、コンデンサＣ２１およびコンデンサＣ２２が設けられているため、ＬＥＤ照明部１５が消費する電流より大きい余剰電流が一方の端子ピン（端子ピン１１または端子ピン１２）からバイパス部１６を介して、反対側の端子ピンへ流れて、無効電力として照明器具へ戻すことができる。
【００４９】
特に、バイパス部１６がハイパスフィルタとして機能するコンデンサで形成されているため、数十ｋＨｚの高周波で供給されるインバータ式の照明器具からの電流を効果的にバイパス部１６に迂回させ、一方の端子ピンから他方の端子ピンへ流すことができる。
グロースタート式やラピッドスタート式は商用電源と同じ周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）がＬＥＤランプ１０へ印加される。しかし、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚのような低周波数では、コンデンサＣ２１，Ｃ２２のインピーダンスは高いのでコンデンサＣ２１，Ｃ２２には電流が流れないため、コンデンサＣ２１，Ｃ２２が悪影響を及ぼすことがなく、問題はない。
【００５０】
このように、ＬＥＤランプ１０では、余剰電流を、バイパス部１６を介して点灯制御部１４を迂回させるので、点灯制御部１４に影響を与えることなく、照明器具にあたかも蛍光灯が装着されているように判断させることができる。従って、ＬＥＤランプ１０を、グロースタート式、ラビットスタート式の照明器具だけでなく、インバータ式の照明器具であっても、なんら支障なく点灯させることができる。また、バイパス部１６がコンデンサＣ２１，Ｃ２２により構成されているため、簡単な回路でバイパス部１６を形成することができる。
なお、本実施の形態では、バイパス部１６として機能する、コンデンサＣ２１がピン１１ａとピン１２ｂとの間に接続され、コンデンサＣ２２がピン１１ｂとピン１２ａとの間に接続されていることで、交差するように接続されているが、ピン１１ａとピン１１ｂ、ピン１２ａとピン１２ｂが、それぞれヒューズＦにより短絡されているため、バイパス部１６としては、コンデンサＣ２１とコンデンサＣ２２との並列接続となる。従って、ピン１１ａとピン１１ｂ、ピン１２ａとピン１２ｂを、ヒューズＦにより短絡する場合には、コンデンサＣ２１とコンデンサＣ２２との合成容量とした６６００ｐＦのコンデンサ１個としてもよい。
【００５１】
インバータ式の照明器具では、点灯の始動前に、蛍光灯のフィラメントに直流電流を流し、導通の有無を検査することにより、電源投入時に蛍光灯がソケットに装着されているか否かをチェックするものがある。これは、蛍光灯が不完全な状態で装着されているために、脱落してしまうことを防止する蛍光灯脱落検知機能と称されるものである。このチェックにて、蛍光灯が照明器具に装着されていないと判断されると、始動へ移行しない。そこで、ＬＥＤランプ１０では、端子ピン１１のピン１１ａ，１１ｂ間と、端子ピン１２のピン１２ａ，１２ｂ間にフィラメントの代用としてヒューズＦが接続されているので、このヒューズＦに始動前の直流電流が流れ、照明器具側でヒューズＦの抵抗を検知させることで、蛍光灯が装着されていると認識させることができる。従って、ＬＥＤランプ１０は、インバータ式の照明器具でも、点灯を始動させることができる。
【００５２】
なお、ＬＥＤランプ１０では、整流部１４１，１４２からの脈流を平滑させるための平滑部１４３が設けられているが、電流源部１４４として、脈流で動作する照明ドライバを採用すれば、平滑部１４３は省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明のＬＥＤランプは、蛍光灯が装着される照明器具であれば、代わりに装着することができるので、直管形の蛍光灯や折り曲げ形の蛍光灯などの代用として好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  ＬＥＤランプ
１１，１２  端子ピン
１１ａ，１１ｂ  ピン
１２ａ，１２ｂ  ピン
１３  被検知部
１４  点灯制御部
１４１，１４２  整流部
１４３  平滑部
１４４  電流源部
１５  ＬＥＤ照明部
１６  バイパス部
Ｆ  ヒューズ
Ｃ１，Ｃ２１，Ｃ２２  コンデンサ
Ｄ１１〜Ｄ１４，Ｄ２１〜Ｄ２４，Ｄ３  ダイオード
ＤＶ  照明ドライバ
Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ２１，Ｐ２２  接続点
Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ２３，Ｐ２４  接続点
Ｌ  コイル
Ｔｒ  トランジスタ
Ｒ１，Ｒ２  抵抗
Ｌ１  電源ライン
Ｌ２  グランドライン
ＺＤ  ツェナーダイオード
【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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