(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定管長の直管形ＬＥＤ照明装置であって、
直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、
前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、
前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、
前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、
前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備え、
前記ＬＥＤ群は、所定の同一数の複数のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを所定の複数ユニットだけ互いに並列接続して構成され、かつ、前記ＬＥＤを前記回路基板に高密度で実装し、更に、前記ＬＥＤユニットを前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設したＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものであり、
前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の５０％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、
前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、前記管長が大きくなるにつれて小さい実装密度となるようにしたことを特徴とする直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項２】
直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、
前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、
前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、
前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、
前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備え、
前記ＬＥＤ群は、所定の同一数の複数のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを所定の複数ユニットだけ互いに並列接続して構成され、かつ、前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たり０．８〜１．２個の範囲の実装密度となるよう前記ＬＥＤを前記回路基板に高密度で実装し、更に、前記ＬＥＤユニットを前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設したＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものであり、
前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、
前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、前記１平方センチメートル当たり０．８〜１．２個の範囲内で前記管長が大きくなるにつれて小さい実装密度となるようにしたことを特徴とする直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項３】
管長１２００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置であって、
直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、
前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、
前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、
前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、
前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備え、
前記ＬＥＤ群は、１２個のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを２２ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤを前記回路基板の幅方向に二列となるように高密度で実装し、かつ、前記二列の各一列は、前記ＬＥＤユニットを１１ユニットだけ並列接続して前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設した１１ユニットのＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものであり、
前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、
前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、０．９９〜１．０３個の範囲としたことを特徴とする直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項４】
管長６００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置であって、
直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、
前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、
前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、
前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、
前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備え、
前記ＬＥＤ群は、１２個のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを１０ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤを前記回路基板の長さ方向に沿って一列となるように高密度で実装し、かつ、前記一列は、前記ＬＥＤユニットを１０ユニットだけ並列接続して前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設した１０ユニットのＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものであり、
前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、
前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、１．０２〜１．１１個の範囲としたことを特徴とする直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項５】
管長２４００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置であって、
直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、
前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、
前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、
前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、
前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備え、
前記ＬＥＤ群は、１４個のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを５６ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤを前記回路基板の幅方向に二列となるように高密度で実装し、かつ、前記二列の各一列は、前記ＬＥＤユニットを２８ユニットだけ並列接続して前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設した２８ユニットのＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものであり、
前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、
前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、０．９６〜０．９７個又は０．８９〜０．９１個の範囲としたことを特徴とする直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項６】
前記ＬＥＤは、順方向電圧範囲が２．８Ｖ〜３．５Ｖ（ＩＦ＝２０ｍＡ）の範囲で、前記実用的電流範囲が２０ｍＡ〜３０ｍＡの範囲である表面実装型ＬＥＤからなり、
前記電源回路は、前記駆動電圧の電圧範囲が４０Ｖ〜４８Ｖの範囲となるよう、かつ、前記駆動電流の電流範囲が前記ＬＥＤの実用的電流範囲の下限値よりも低い値となるように、前記駆動電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤユニットに供給することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項７】
前記透光カバーは、前記基体の開口部に対応する長尺の半円筒状をなす透光材料からなり、その外面を単純な断面半円状の平滑面とする一方で、その内面を凸部及び凹部からなる凹凸面とし、
前記透光カバーの内面の凸部の表面形状は、所定湾曲率で所定角度だけ延びる円弧状とされ、同一形状の所定の複数の凸部が、前記透光カバーの内面の周方向に沿って一定間隔で並列配置されて、隣接する前記凸部間に、それぞれ、対応する略Ｖ字形状の前記凹部が形成されたものである請求項１乃至６のいずれか１項記載の直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項８】
前記透光カバーは、前記基体の開口部に対応する長尺の半円筒状をなす透光材料からなり、その外面を単純な断面半円状の平滑面とする一方で、その内面を凸部及び凹部からなる凹凸面とし、
前記透光カバーの内面の凸部の表面形状は、所定湾曲率で所定角度だけ延びる円弧状とされ、同一形状の所定の複数の凸部が、前記透光カバーの内面の周方向に沿って一定間隔で並列配置されて、隣接する前記凸部間に、それぞれ、対応する略Ｖ字形状の前記凹部が形成され、
前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤは、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものであり、前記ＬＥＤ群のＬＥＤは、前記回路基板の幅方向中央に一列で配置されており、
前記一列で配置されたＬＥＤの各々の発光面から放射される光における前記指向特性の左右両側の６０度の位置が、それぞれ、前記透光カバーの内面の周方向両端側の凸部に対応して位置すると共に、前記ＬＥＤの指向特性の０度の位置、並びに、左右両側の１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、及び、５０度の位置に、それぞれ、前記所定の複数の凸部の各々が配置され、かつ、前記ＬＥＤの指向特性における前記各１０度置きの位置は、対応する各凸部２２ａの幅方向中央位置に対応するよう、前記ＬＥＤの発光面の前記回路基板からの高さ位置と、前記透光カバーにおける周方向両端側の凸部の前記回路基板からの高さ位置とが設定されていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項４のいずれか１項記載の直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項９】
前記透光カバーは、前記基体の開口部に対応する長尺の半円筒状をなす透光材料からなり、その外面を単純な断面半円状の平滑面とする一方で、その内面を凸部及び凹部からなる凹凸面とし、
前記透光カバーの内面の凸部の表面形状は、所定湾曲率で所定角度だけ延びる円弧状とされ、同一形状の所定の複数の凸部が、前記透光カバーの内面の周方向に沿って一定間隔で並列配置されて、隣接する前記凸部間に、それぞれ、対応する略Ｖ字形状の前記凹部が形成され、
前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤは、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものであり、前記ＬＥＤ群のＬＥＤは、前記回路基板の幅方向に二列となるよう、かつ、各列が平行となるよう配置されており、
前記二列で配置されたＬＥＤにおいて、幅方向一側の列のＬＥＤの発光面から放射される光における前記指向特性の一方側の６０度の位置が、前記透光カバーの内面の周方向一端側の凸部に対応して位置すると共に、前記幅方向一側の列のＬＥＤの指向特性の０度の位置、並びに、幅方向一側の１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、及び、５０度の位置に、それぞれ、前記所定の複数の凸部のうち前記幅方向一側の側にある凸部の各々が配置され、かつ、前記ＬＥＤの指向特性における前記各１０度置きの位置は、対応する各凸部２２ａの幅方向中央位置に対応するよう、当該幅方向一側の列のＬＥＤの発光面の高さ位置と、前記透光カバーにおける周方向の一端側の凸部の高さ位置とが設定されると共に、幅方向他側の列のＬＥＤの発光面から放射される光における前記指向特性の他方側の６０度の位置が、前記透光カバーの内面の周方向他側の凸部に対応して位置すると共に、前記幅方向他側の列のＬＥＤの指向特性の０度の位置、並びに、幅方向他側の１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、及び、５０度の位置に、それぞれ、前記所定の複数の凸部のうち前記幅方向他側の側にある凸部の各々が配置され、かつ、前記ＬＥＤの指向特性における前記各１０度置きの位置は、対応する各凸部２２ａの幅方向中央位置に対応するよう、当該幅方向他側の列のＬＥＤの発光面の高さ位置と、前記透光カバーにおける周方向の他端側の凸部の高さ位置とが設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３又は請求項５のいずれか１項記載の直管形ＬＥＤ照明装置。
【請求項１０】
前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤは、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものであり、
前記ＬＥＤの発光表面の高さ位置は、前記回路基板の表面に実装される他の電子部品よりも高い位置であって、かつ、前記基体の開口部の開口端よりも低い位置に設定され、
前記ＬＥＤの発光表面高さ位置は、前記ＬＥＤの指向特性において、当該ＬＥＤが発光して光線を放射したときに、前記指向特性の左右両側の６０度の位置が、それぞれ、前記基体の開口部の開口端の位置と同等の位置にくるように設定され、
前記透光カバーは、周方向に凸部及び凹部を連続的に形成した断面形状であり、かつ、当該凸部及び凹部が、それぞれ、前記透光カバーの長さ方向に連続する凸形状及び凹形状であり、前記凸部及び凹部の数は、それぞれ、前記ＬＥＤの指向特性の左右両側の６０度の位置が、それぞれ、最も外側の凸部または凹部に重なるよう、前記凸部及び凹部の位置が設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の直管形ＬＥＤ照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直管形のハウジング内に多数のチップＬＥＤ（表面実装型発光ダイオード）を内装した直管形ＬＥＤ照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーや環境負荷低減等の要請に応えるべく、照明器具として、従来の白熱電球や蛍光灯に代えて、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として利用したＬＥＤ照明装置が提案されている。このＬＥＤ照明装置は、長寿命、高信頼性、低消費電力、低発熱性、高速応答性、直流低電圧駆動等、従来の照明装置にない特徴を備えており、今後、ますます照明装置として普及することが予想される。また、ＬＥＤ照明装置としては、白熱電球と同様の外観を有する電球型ＬＥＤ照明装置のほか、蛍光灯と同様の外観を有する直管形ＬＥＤ照明装置が提案されている。ここで、直管形ＬＥＤ照明装置は、筺体（ハウジング）内部のベース板（基板）に多数のチップＬＥＤを実装している。このような直管形ＬＥＤ照明装置に関する発明として、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載の発明がある。
【０００３】
特許文献１には、蛍光管に代替するＬＥＤ照明管を実現するため、既存の蛍光灯器具に装着可能で、電源を変換するための変換回路をＬＥＤ照明管に内蔵したＬＥＤ照明管に関する発明が開示されている。この発明は、変換回路の小型化とともに発熱対策を課題とし、照明管の器具への装着方向によって極性が変わることにも対応し、ＬＥＤの損失分の発熱がＬＥＤ及び他の電子部品の寿命に及ぼす影響にも対応することをも課題としている。この発明は、これらの課題を解決するために、器具の安定器よりの電流を、ＬＥＤ照明管内の電源部に設けた整流器によって整流し、ＬＥＤを直並列に配列したＬＥＤブロックに導通し、整流器を２組並列に装着すると共に、照明管の装着の方向による極性変化に対応するリレーを装着し、ＬＥＤ照明管の管部の上部に通風用の穴と内部に通風用送風機を設ける構成を開示している。（以上、要約参照。）
【０００４】
また、特許文献２には、ＬＥＤ式照明装置において、ＬＥＤが温度上昇と共に発光特性が低下するため、その使用条件や適用される光源装置はおのずから制限されることに着目し、透光性のある管体と、該管体を装着する蛍光灯器具のソケットに接続可能な端子が設けられた口金を有し、管体の内部にはＬＥＤ点灯回路を備える回路基板を設け、該回路基板の一方の面側にＬＥＤ実装用基板を介して複数のＬＥＤを実装し、回路基板の他面側には回路基板に蓄積された熱を除去する放熱板を取付け、口金には管体の内外に連通する通気孔を形成したＬＥＤ照明装置が開示されている。この発明は、かかる構成により、ＬＥＤの温度上昇、蓄熱を抑制して輝度の低下を防止し、使用条件や光源装置に制約のないＬＥＤ式照明装置を提供するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５７９２８号公報
【特許文献２】特開２０１０−４４９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１及び特許文献２に記載のように、ＬＥＤを光源とするＬＥＤ照明装置の場合、ＬＥＤの周囲温度の変化に伴うＬＥＤの特性の変動、例えば、ＬＥＤの周囲温度（雰囲気温度）の変化に起因するＬＥＤ等の電子部品の品質劣化やＬＥＤの発光特性の変動について対処できる構成を設けることが望ましい。かかるＬＥＤの周囲温度の変化に伴うＬＥＤの特性の変動に対処するため、特許文献１は、ＬＥＤ照明管の管部の上部に通風用の穴と内部に通風用送風機を設ける構成を採用し、特許文献２は、回路基板の他面側に回路基板に蓄積された熱を除去する放熱板を取付け、口金には管体の内外に連通する通気孔を形成する構成を採用している。しかし、これらの場合、ＬＥＤの周囲温度の変化に伴うＬＥＤの特性の変動に対処するため、ＬＥＤ照明管の管部や内部、或いは、ＬＥＤ式照明装置の回路基板や口金等に、機械的構成または機構的構成としての特殊な放熱構造を設ける必要があり、管部や回路基板や口金として一般的な構造のものを使用することができずに、製造コストが上昇する可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、従来の直管形蛍光灯用の照明器具本体（口金ソケットを備えた受側の部材）に装着することができる直管形ＬＥＤ照明装置であって、特殊な機械的構成または機構的構成を必要とすることなく、ＬＥＤの周囲温度等の変化に伴うＬＥＤの特性の変動に対処することができると共に、高い光度での照明を可能とし、かつ、当該光度での発光を安定して長期間維持することができ、更に、当該光度のばらつきを最低限に抑制することができる直管形ＬＥＤ照明装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、前記回路基板の表面（前記開放部側）に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備える。前記ＬＥＤ群は、所定の同一数の複数のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを所定の複数ユニットだけ互いに並列接続して構成され、かつ、前記ＬＥＤを前記回路基板に高密度で実装し、更に、前記ＬＥＤユニットを前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設したＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものである。前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の５０％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、前記管長が大きくなるにつれて小さい実装密度となるようにしている。
【０００９】
なお、前記ＬＥＤの「高密度実装」の定義は、後述する実施の形態の詳細な説明から明らかであるが、具体的には、従来の直管形ＬＥＤ照明装置における平均的なＬＥＤ実装密度の約１．５倍の実装密度であり、より具体的には、基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たり０．８〜１．２個の範囲の実装密度、好ましくは、０．９〜１．１個の範囲の実装密度である。即ち、かかる実装密度は、ＬＥＤを実装する基板における基体の開口部の開口に対向する部分（露出部分）の面積（以下、「開口面積」という。）の１平方センチメートル当たり、開口面積１平方センチメートル当たり約１±０．２個の実装密度とすることが好ましく、開口面積１平方センチメートル当たり約１±０．１個の実装密度とすることがより好ましく、開口面積１平方センチメートル当たり約１個の実装密度とすることがより一層好ましい。
【００１０】
請求項２に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備える。前記ＬＥＤ群は、所定の同一数の複数のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを所定の複数ユニットだけ互いに並列接続して構成され、かつ、前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たり０．８〜１．２個の範囲の実装密度となるよう前記ＬＥＤを前記回路基板に高密度で実装し、更に、前記ＬＥＤユニットを前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設したＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものである。前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、前記１平方センチメートル当たり０．８〜１．２個の範囲内で前記管長が大きくなるにつれて小さい実装密度となるようにしている。
【００１１】
請求項３に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、管長１２００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置であって、直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備える。前記ＬＥＤ群は、１２個のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを２２ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤを前記回路基板の幅方向に二列となるように高密度で実装し、かつ、前記二列の各一列は、前記ＬＥＤユニットを１１ユニットだけ並列接続して前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設した１１ユニットのＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものである。前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、０．９９〜１．０３個の範囲としている。
【００１２】
請求項４に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、管長６００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置であって、直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備える。前記ＬＥＤ群は、１２個のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを１０ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤを前記回路基板の長さ方向に沿って一列となるように高密度で実装し、かつ、前記一列は、前記ＬＥＤユニットを１０ユニットだけ並列接続して前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設した１０ユニットのＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものである。前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の下限値の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、１．０２〜１．１１個の範囲としている。
【００１３】
請求項５に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、管長２４００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置であって、直径方向の一側を開放して所定長で軸方向に延びる略半筒状をなすと共に、前記直径方向の一側の開放した部分を所定の開口面積を有する開放部とした基体と、前記基体の開放部の全体を覆うよう前記基体の直径方向の一側に装着される透光カバーと、前記基体の開放部の内側に装着されて前記開放部の全長にわたって延びる回路基板と、前記回路基板の表面に実装される一群のＬＥＤからなるＬＥＤ群と、前記ＬＥＤ群のＬＥＤを発光駆動する電源回路とを備える。前記ＬＥＤ群は、１４個のＬＥＤを直列接続して一つのＬＥＤユニットを構成すると共に、当該ＬＥＤユニットを５６ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤを前記回路基板の幅方向に二列となるように高密度で実装し、かつ、前記二列の各一列は、前記ＬＥＤユニットを２８ユニットだけ並列接続して前記回路基板の長さ方向に並設することで、前記長さ方向に並設した２８ユニットのＬＥＤユニット間での発光量のばらつきを小さくすると共に、前記ＬＥＤごとの電流値変動のばらつきを吸収するようにしたものである。前記電源回路は、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤを発光駆動すべく、所定の電圧範囲の駆動電圧で所定の電流範囲の駆動電流からなる直流電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤに供給すると共に、前記高密度で実装した前記ＬＥＤ群からの発熱による当該ＬＥＤ群のＬＥＤへの熱的影響を補償するように、前記ＬＥＤの駆動電流の電流範囲を当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲の７５％〜９５％の範囲内の値に設定及び維持して、前記直流電力を前記ＬＥＤ群のＬＥＤに供給し、前記基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たりの前記ＬＥＤの実装密度を、０．９６〜０．９７個又は０．８９〜０．９１個の範囲としている。
【００１４】
請求項６に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至５のいずれかの構成において、前記ＬＥＤは、順方向電圧範囲が２．８Ｖ〜３．５Ｖ（ＩＦ＝２０ｍＡ）の範囲で、前記実用的電流範囲が２０ｍＡ〜３０ｍＡの範囲である表面実装型ＬＥＤからなる。また、前記電源回路は、前記駆動電圧の電圧範囲が４０Ｖ〜４８Ｖの範囲となるよう、かつ、前記駆動電流の電流範囲が前記ＬＥＤの実用的電流範囲の下限値よりも低い値となるように、前記駆動電力を前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤユニットに供給する。
【００１５】
請求項７に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至６いずれかの構成において、前記透光カバーは、前記基体の開口部に対応する長尺の半円筒状をなす透光材料からなり、その外面を単純な断面半円状の平滑面とする一方で、その内面を凸部及び凹部からなる凹凸面としている。また、前記透光カバーの内面の凸部の表面形状は、所定湾曲率で所定角度だけ延びる円弧状とされ、同一形状の所定の複数の凸部が、前記透光カバーの内面の周方向に沿って一定間隔で並列配置されて、隣接する前記凸部間に、それぞれ、対応する略Ｖ字形状の前記凹部が形成されたものである。
【００１６】
請求項８に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１、請求項２又は請求項４のいずれかの構成において、前記透光カバーは、前記基体の開口部に対応する長尺の半円筒状をなす透光材料からなり、その外面を単純な断面半円状の平滑面とする一方で、その内面を凸部及び凹部からなる凹凸面としている。また、前記透光カバーの内面の凸部の表面形状は、所定湾曲率で所定角度だけ延びる円弧状とされ、同一形状の所定の複数の凸部が、前記透光カバーの内面の周方向に沿って一定間隔で並列配置されて、隣接する前記凸部間に、それぞれ、対応する略Ｖ字形状の前記凹部が形成されたものである。前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤは、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものである。また、前記ＬＥＤ群のＬＥＤは、前記回路基板の幅方向中央に一列で配置されている。更に、前記一列で配置されたＬＥＤの各々の発光面から放射される光における前記指向特性の左右両側の６０度の位置が、それぞれ、前記透光カバーの内面の周方向両端側の凸部に対応して位置すると共に、前記ＬＥＤの指向特性の０度の位置、並びに、左右両側の１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、及び、５０度の位置に、それぞれ、前記所定の複数の凸部の各々が配置され、かつ、前記ＬＥＤの指向特性における前記各１０度置きの位置は、対応する各凸部２２ａの幅方向中央位置に対応するよう、前記ＬＥＤの発光面の前記回路基板からの高さ位置と、前記透光カバーにおける周方向両端側の凸部の前記回路基板からの高さ位置とが設定されている。なお、透光カバーにおける「周方向両端側の凸部」とは、前記透光カバーの内面の周方向両端の凸部、または、前記透光カバーの内面の周方向両端の凸部より一つだけ内側の凸部を意味する。
【００１７】
請求項９に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至請求項３又は請求項５のいずれかの構成において、前記透光カバーは、前記基体の開口部に対応する長尺の半円筒状をなす透光材料からなり、その外面を単純な断面半円状の平滑面とする一方で、その内面を凸部及び凹部からなる凹凸面としている。また、前記透光カバーの内面の凸部の表面形状は、所定湾曲率で所定角度だけ延びる円弧状とされ、同一形状の所定の複数の凸部が、前記透光カバーの内面の周方向に沿って一定間隔で並列配置されて、隣接する前記凸部間に、それぞれ、対応する略Ｖ字形状の前記凹部が形成されたものである。前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤは、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものであり、前記ＬＥＤ群のＬＥＤは、前記回路基板の幅方向に二列となるよう、かつ、各列が平行となるよう配置されている。また、前記二列で配置されたＬＥＤにおいて、幅方向一側の列のＬＥＤの発光面から放射される光における前記指向特性の一方側の６０度の位置が、前記透光カバーの内面の周方向一端側の凸部に対応して位置すると共に、前記幅方向一側の列のＬＥＤの指向特性の０度の位置、並びに、幅方向一側の１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、及び、５０度の位置に、それぞれ、前記所定の複数の凸部のうち前記幅方向一側の側にある凸部の各々が配置され、かつ、前記ＬＥＤの指向特性における前記各１０度置きの位置は、対応する各凸部２２ａの幅方向中央位置に対応するよう、当該幅方向一側の列のＬＥＤの発光面の高さ位置と、前記透光カバーにおける周方向の一端側の凸部の高さ位置とが設定されると共に、幅方向他側の列のＬＥＤの発光面から放射される光における前記指向特性の他方側の６０度の位置が、前記透光カバーの内面の周方向他側の凸部に対応して位置すると共に、前記幅方向他側の列のＬＥＤの指向特性の０度の位置、並びに、幅方向他側の１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、及び、５０度の位置に、それぞれ、前記所定の複数の凸部のうち前記幅方向他側の側にある凸部の各々が配置され、かつ、前記ＬＥＤの指向特性における前記各１０度置きの位置は、対応する各凸部２２ａの幅方向中央位置に対応するよう、当該幅方向他側の列のＬＥＤの発光面の高さ位置と、前記透光カバーにおける周方向の他端側の凸部の高さ位置とが設定されている。
【００１８】
請求項１０に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至６いずれかの構成において、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤは、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものである。また、前記ＬＥＤの発光表面の高さ位置は、前記回路基板の表面に実装される他の電子部品よりも高い位置であって、かつ、前記基体の開口部の開口端よりも低い位置に設定されている。更に、前記ＬＥＤの発光表面高さ位置は、前記ＬＥＤの指向特性において、当該ＬＥＤが発光して光線を放射したときに、前記指向特性の左右両側の６０度の位置が、それぞれ、前記基体の開口部の開口端の位置と同等の位置にくるように設定されている。そして、前記透光カバーは、周方向に凸部及び凹部を連続的に形成した断面形状であり、かつ、当該凸部及び凹部が、それぞれ、前記透光カバーの長さ方向に連続する凸形状及び凹形状であり、前記凸部及び凹部の数は、それぞれ、前記ＬＥＤの指向特性の左右両側の６０度の位置が、それぞれ、最も外側の凸部または凹部に重なるよう、前記凸部及び凹部の位置が設定されている。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、従来の直管形蛍光灯用の照明器具本体（口金ソケットを備えた受側の部材）に装着することができる直管形ＬＥＤ照明装置に具体化することができ、特殊な機械的構成または機構的構成を必要とすることなく、ＬＥＤの周囲温度等の変化に伴うＬＥＤの特性の変動に対処することができると共に、高い光度での照明を可能とし、かつ、当該光度での発光を安定して長期間維持することができ、更に、当該光度のばらつきを最低限に抑制することができる。
【００２０】
請求項２に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤの実装密度を、基体の開放部の開口面積の１平方センチメートル当たり０．８〜１．２個の範囲の高実装密度とする一方で、この高密度実装による熱的影響を補償すべく、電源回路の駆動電流をＬＥＤの実用的電流範囲の下限値より低い範囲に制御することで、高い光度での照明を可能とし、かつ、当該光度での発光を安定して長期間維持することができ、更に、当該光度のばらつきを最低限に抑制することができる。
【００２１】
請求項３に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、１２００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ群のＬＥＤを１２直列２２並列で接続した（合計２６４個の）高密度実装とする一方で、この高密度実装による熱的影響を補償すべく、電源回路の駆動電流をＬＥＤの実用的電流範囲の下限値より低い範囲に制御することで、高い光度での照明を可能とし、かつ、当該光度での発光を安定して長期間維持することができ、更に、当該光度のばらつきを最低限に抑制することができる。
【００２２】
請求項４に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、６００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ群のＬＥＤを１２直列１０並列で接続した（合計１２０個の）高密度実装とする一方で、この高密度実装による熱的影響を補償すべく、電源回路の駆動電流をＬＥＤの実用的電流範囲の下限値より低い範囲に制御することで、高い光度での照明を可能とし、かつ、当該光度での発光を安定して長期間維持することができ、更に、当該光度のばらつきを最低限に抑制することができる。
【００２３】
請求項５に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、２４００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤ群のＬＥＤを１４直列５６並列で接続した（合計７８４個の）高密度実装とする一方で、この高密度実装による熱的影響を補償すべく、電源回路の駆動電流をＬＥＤの実用的電流範囲の下限値より低い範囲に制御することで、高い光度での照明を可能とし、かつ、当該光度での発光を安定して長期間維持することができ、更に、当該光度のばらつきを最低限に抑制することができる。
【００２４】
請求項６に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至５のいずれかの効果に加え、上記のように高密度実装されたＬＥＤとしての表面実装型ＬＥＤに、所定の直列接続数で駆動電圧（４０〜４８Ｖ）を除算した値の電圧が印加され、かつ、当該ＬＥＤに固有の実用的電流範囲（２０〜３０ｍＡ）の下限値（２０ｍＡ）より低い範囲に制御された電流が流れることで、高い光度での照明を可能とし、かつ、当該光度での発光を安定して長期間維持することができ、更に、当該光度のばらつきを最低限に抑制することができる。
【００２５】
請求項７に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至６のいずれかの効果に加え、透光カバーの凸部及び凹部によって、ＬＥＤからの発光を均一に拡散して外部に均等に放射し、発光の空間的なばらつきを効率的になくすことができる。
【００２６】
請求項８に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１、請求項２又は請求項４のいずれかの効果に加え、透光カバーの凸部及び凹部によって、ＬＥＤからの発光を均一に拡散して外部に均等に放射し、発光の空間的なばらつきを効率的になくすことができると共に、一列で配置されたＬＥＤからの発光の左右の境界位置（指向特性１２０度を二分した左右の６０度の位置）が、透光カバーの両端側の凸部に放射されるため、透光カバーによる光拡散効率を飛躍的に向上することができ、全体の発光効率を飛躍的に高めることができる。
【００２７】
請求項９に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至請求項３又は請求項５のいずれかの効果に加え、透光カバーの凸部及び凹部によって、ＬＥＤからの発光を均一に拡散して外部に均等に放射し、発光の空間的なばらつきを効率的になくすことができると共に、二列で配置された各列のＬＥＤからの発光の左右の境界位置（指向特性１２０度を二分した左右の６０度の位置）が、透光カバーの両端側の凸部に放射されるため、透光カバーによる光拡散効率を飛躍的に向上することができ、全体の発光効率を飛躍的に高めることができる。
【００２８】
請求項１０に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、請求項１乃至６のいずれかの効果に加え、ＬＥＤからの発光の左右の境界位置（指向特性１２０度を二分した左右の６０度の位置）が、透光カバーの最も外側の凸部または凹部に重なるように放射されるため、透光カバーによる光拡散効率を飛躍的に向上することができ、全体の発光効率を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーを取り外した状態を示す平面図であり、ケース内部の基板に実装したＬＥＤユニットを（一点鎖線内に）拡大して示す。
【図２】図２は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の（透光カバーを取り付けた状態の）平面図である。
【図３】図３は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の拡大断面図である。
【図４】図４は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーを内面側から見て示す（透光カバーについての）正面図である。
【図５】図５は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーを外面側から見て示す（透光カバーについての）背面図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーを外面の右側から見て示す（透光カバーについての）右側面図である。
【図７】図７は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーを外面の左側から見て示す（透光カバーについての）左側面図である。
【図８】図８は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーを示し、（ａ）透光カバーの拡大平面図、（ｂ）は透光カバーの拡大底面図、（ｃ）は透光カバーの（図４のＡ−Ａ線で切断して示す）断面図である。
【図９】図９は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーの（中間部を省略して示す）拡大正面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の電気回路構成の第１の事例を概略的に示す回路図である。
【図１１】図１１は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の電気回路構成の第２の事例を概略的に示す回路図である。
【図１２】図１２は本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置の電気回路構成の第２の事例の安定化回路を詳細に示す回路図である。
【図１３】図１３は本発明の実施の形態２に係る直管形ＬＥＤ照明装置の透光カバーを取り外した状態を示す平面図であり、ケース内部の基板に実装したＬＥＤユニットを（一点鎖線内に）拡大して示す。
【図１４】図１４は本発明の実施の形態２に係る直管形ＬＥＤ照明装置の拡大断面図である。
【図１５】図１５は本発明の各実施の形態に係る直管形ＬＥＤ照明装置で使用するＬＥＤの放射パターン（指向特性）を示す特性図である。
【図１６】図１６は本発明の各実施の形態に係る直管形ＬＥＤ照明装置で使用するＬＥＤの順方向電圧（ＶＦ）と順方向電流（ＩＦ）との関係を示す特性図（ＩＦ−ＶＦ図）である。
【図１７】図１７は本発明の各実施の形態に係る直管形ＬＥＤ照明装置で使用するＬＥＤの順方向電流（ＩＦ）と相対光度（ＩＶ）との関係を示す特性図（ＩＶ−ＩＦ図）である。
【図１８】図１８は本発明の各実施の形態に係る直管形ＬＥＤ照明装置で使用するＬＥＤの周囲温度（Ｔａ）と許容順方向電流（ＩＦ）との関係を示す特性図（ＩＦ−Ｔａ図）である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という）を説明する。なお、各実施の形態を通じ、同一の部材、要素または部分には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００３１】
｛実施の形態１｝
［全体構成］
図１〜図３に示すように、実施の形態１に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、全体として、直管形の蛍光灯と同様の外形及び外観を有し、基体１０、透光カバー２０、回路基板としての基板３０、ＬＥＤ４０、口金部５０を備え、所定長の直管形状を有している。なお、本実施の形態を含め、本発明の直管形ＬＥＤ照明装置の長さ自体は、従来の直管形の照明装置と同様であり、例えば、６００ｍｍ、９００ｍｍ、１２００ｍｍ、１８００ｍｍ、２４００ｍｍ等の長さとすることができる。また、本実施の形態を含め、本発明の直管形ＬＥＤ照明装置の管径自体は、従来の直管形の照明装置と同様である。
【００３２】
［基体］
基体１０は、所定の材料（例えば、アルミニウム等の所定の金属材料）により所定長さの半円筒状となるよう一体形成されている。詳細には、基体１０は、図３に示す断面形状を有し、基部１１、嵌合部１２及び接合部１３からなる。基部１１は、所定湾曲率で１８０度未満の所定角度だけ周方向に延びる断面円弧状の略半円筒状をなし、軸方向に所定長さで延びている。即ち、基部１１の断面形状は、完全な半円筒状（所定直径の正円を２分割して得られる中心角１８０度のもの）ではなく、基部１１の断面となる円弧形状は、所定直径（例えば、直径２６ｍｍ）の正円について所定の中心角（例えば、１６０度）をとったときの円弧形状であり、当該円弧形状と同一の中心角及び湾曲率で周方向に延びる略半円筒状をなしている。嵌合部１２は、基部１１の周方向の両端にそれぞれ一体形成されて、左右で一対となる係止手段を構成している。各嵌合部１２は、基部１１から内方（具体的には、基部１１の周方向の両端を結ぶ直線に沿った方向）に突出する断面コ字状の直線溝板状または直線レール状をなしている。また、嵌合部１２は、断面コ字状の開口を外方に向かって配置し、当該開口が、基部１１の周方向の両端を結ぶ直線に沿って外方に開放し、嵌合部１２の直線溝部分が、基部１１の長さ方向（軸方向）の全長に沿って直線的に延びている。接合部１３は、左右一対の嵌合部１２にそれぞれ一体形成され、左右で一対となる接合手段を構成している。各接合部１３は、その基端（図３中の上端）が前記嵌合部１２の内端（嵌合部１２の基部１１との接合位置と反対側の端）接合されて、当該嵌合部１２の内端から基部１１に向かう方向（図３中の下方）に直交して延びる小さい幅の平板状をなしている。接合部１３は、基部１１の長さ方向（軸方向）の全長に沿って直線的に延びている。
【００３３】
［口金部］
口金部５０は、ＬＥＤ照明装置の長さ方向両端部に設けられ、左右一対の口金部５０が、それぞれ、被覆部５１と接続部５２とを含む。被覆部５１は、基体１０の長さ方向の端部を覆うように外嵌して装着される。接続部５２は、被覆部５１よりも小径（例えば、基体１０と同一直径）であり、ＬＥＤ照明装置の受け側の部材としての照明器具本体の口金ソケットに対向配置される部分である。口金５２の端面からは、２本の端子５３が突出し、端子５３が、照明器具本体の口金ソケットに挿着されて、口金ソケット側の電源（商用交流電源）からの所定電圧（例えば、１００〜２４０Ｖ）の交流電力を、被覆部５１の内部に配設した（図示しない）給電線を介して基板３０に供給し、後述する電源回路１００により所定電圧で所定電流の直流電力に変換した後、当該直流電力を、基板３０の配線パターン等を介して、基板３０上のＬＥＤ４０に給電してＬＥＤ４０を点灯するようになっている。なお、前記基体１０の全長は、ＬＥＤ照明装置の全長から、その長さ方向両端にある口金部５０の接続部５２部分の長さを除いた長さとなる。
【００３４】
［基板］
基板３０は、電子回路基板であり、コンデンサー（図示略）、抵抗器３５、ＬＥＤ４０等の電子部品を実装している。基板３０は、所定幅（前記一対の接合部１３間と同一寸法）で基体１０の全長にわたって延びる平板状をなし、基板３０の幅方向両端が前記左右一対の接合部１３の先端間に一体的に（接着等により）接合して固定されている。なお、基板３０を（図３中の）上方に開口する断面コ字状とする、即ち、前記左右一対の接合部１３を幅方向両端に一体化した構成とし、その（接合部１３に対応する部分となる）両端縁を前記左右一対の基部１１に接着等によって接合固定してもよい。抵抗器３５及びＬＥＤ４０以外の電子部品は、基板３０の長さ方向両端部（基体１０の長さ方向両端部に装着した口金部５０の被覆部５１により覆われる部位）や、その他の部位の表面側に配置される。また、基板３０の裏面（図３中の下面）には、放熱手段としての放熱板３１が接合され、基板３０や電子部品から発生する熱を放熱するようになっている。なお、本実施の形態では、後述する電気回路構成（特に、ＬＥＤ４０の直列・並列接続に関する構成）の改良により、発熱源としてのＬＥＤ４０からの放熱を非常に効率よく抑制することができるため、放熱板３１を省略することもできる。また、ＬＥＤ４０以外の電子部品については、その全部または一部を、基板３０の表面側ではなく裏面側に配置することもできる。更に、ＬＥＤ４０以外の電子部品は、抵抗器３５も含め、ＬＥＤ４０から放射される光束と干渉しない位置及び配置態様で基板３０に配置される。例えば、電子部品を基板３０の表面側に配置する場合、各電子部品の表面位置（図３中の上端位置）が、ＬＥＤ４０の表面位置（発光面位置）よりも内方となるよう（即ち、ＬＥＤ４０の表面位置よりも基部１１の表面側に配置されて収まるよう）、電子部品を実装することが好ましい。電子部品を基板３０の表面側に配置する場合、前記口金部５０により覆われる部位以外の部位に配置する電子部品は、少なくとも、基体１０の嵌合部１２の突出範囲の内側（図３中における嵌合部１２の上端より下方の範囲）に全体が収まるように配置される。なお、電子部品を基板３０の裏面側に配置する場合は、かかる考慮は不要となる。
【００３５】
［ＬＥＤ］
ＬＥＤ４０は、ＳＭＤ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）タイプのＬＥＤ素子、即ち、表面実装型ＬＥＤ素子からなる。詳細には、ＬＥＤ４０は、ＩｎＧａＮベースのＳＭＤタイプの白色ＬＥＤパッケージからなり、図１５〜図１８に示す特性を備えている。かかるＬＥＤとしては、ＡＯＴ社（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｏｎｉ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｉｎｃ．）社のモデル名「ＳＭＤ  ＬＥＤ」、型番「ＡＴＯ−３０２０（照明用）」を使用することが好ましい。この白色ＬＥＤパッケージは、図示はしないが、耐高温プラスチック（ポリフタルアミド樹脂（ＰＰＡ）等）からなるケースボディ及びケース電極としてのリードフレームからなるケースに対して、ケースボディの凹部底面に光源であるＬＥＤチップ（ＩｎＧａＮベース）を実装してボンディングワイヤ（金ワイヤ）でリードフレーム（ニッケル銀メッキした銅合金）に接続し、ケースボディの凹部を光取出し媒体としての封止樹脂（屈折率約１．５等の高屈折率シリコン樹脂）で封止すると共に、当該封止樹脂に補色光源としての黄色蛍光体（ＹＡＧ等）を分散した最小の電子部品単位である。白色ＬＥＤパッケージは、ケースボディの凹部底面に、ＬＥＤチップと併設してチェナダイオードを配設して前記封止樹脂により封止して内蔵すると共に、ＬＥＤチップと逆方向に（逆バイアスとなるよう）並列接続し、静電破壊対策、定電圧維持等の機能も有している。なお、この白色ＬＥＤパッケージは、ヒートシンクは備えておらず、ケースボディに接合部材で直接的にＬＥＤチップ（及びチェナダイオード）を固定している。この白色ＬＥＤパッケージは、前記白色ＬＥＤチップによる電力−光変換（電力から青色光への変換）と、前記蛍光体による光−光変換（青色光から白色光への変換、即ち、蛍光体が青色光の一部を吸収してブロード（比較的広帯域の）黄色光に変換し、この黄色光を残りの青色光と混合することにより白色光を得ること）とにより白色発光を実現する。
【００３６】
＜ＬＥＤの高密度実装＞
一方、本実施の形態では、ＬＥＤユニット４０Ｕを所定のユニット数（１個のＬＥＤ照明装置に実装するＬＥＤの合計数を前記１ユニットのＬＥＤ数で除算した数）だけ並列接続してＬＥＤ群を構成している。即ち、上記白色ＬＥＤパッケージからなるＬＥＤ４０は、図１に示すように、所定個数のものが、基板３０の表面側の幅方向中央位置に、基板３０の長さ方向に沿って（基板３０の幅方向中央に）一列となるように一定間隔で配置されている。具体的には、実施の形態１の直管形ＬＥＤ照明装置は、全長６００ｍｍのタイプを想定しており、ＬＥＤ４０は、ＬＥＤ照明装置全体での最大発光効率を得るために、ＬＥＤ４０の個数を全体で１２０個とし、かつ、当該１２０個のＬＥＤ４０を基板３０の長さ方向に一列の直線状となるよう配置している。したがって、これら１２０個のＬＥＤ４０が、基板３０におけるＬＥＤ４０の実装長さ範囲、即ち、基板３０の両端側の前記口金部５０により覆われる範囲以外の範囲（例えば、基板３０の両端からそれぞれ約４０ｍｍの位置よりも内側の範囲）に一定間隔で一列に配置されている。これにより、ＬＥＤ４０の配置間隔は、（例えば、実装長さ範囲が約４８０ｍｍの場合）約４ｍｍ間隔となる。また、ＬＥＤ４０の寸法は、長さ（Ｌ）×幅（Ｗ）×高さ（Ｈ）が、３．０ｍｍ×２．０ｍｍ×１．３ｍｍであり、ＬＥＤ４０は、その長さ方向が基板３０の長さ方向と一致する方向（以下、「並設方向」という。）に並設して実装されるため、隣接するＬＥＤ４０間の間隙（以下、「配置間隙」という。）は、約０．５ｍｍとなる。なお、この配置間隙は、ＬＥＤの実装態様に応じて適宜変更することができ、例えば、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍの範囲とすることができ、好ましくは、１．０ｍｍとすることができる。このように、本実施の形態では、全長６００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置において、（当該６００ｍｍよりも短い、例えば、５２０ｍｍ程度の全長となる）基板３０の長さ方向におけるＬＥＤ４０の実装範囲に、通常のＬＥＤ照明装置が使用するＬＥＤ数の３倍程度となる合計１２０個のＬＥＤ４０を一列となるよう直線的に密接配置して高密度で実装することにより、非常に高い光度（非常に多い単位面積当たり光束数）を実現している。即ち、ＬＥＤ４０の並設方向における寸法（ＬＥＤ４０の長さ）よりも小さい配置間隙で（例えば、ＬＥＤ４０の並設方向寸法の１／６〜１／２の間隙で）１２０個のＬＥＤ４０を一列に直線的に配置することで、高密度実装を実現している。このように、本実施の形態では、前記ＬＥＤ群は、１２個のＬＥＤ４０を直列接続して一つのＬＥＤユニット４０Ｕを構成すると共に、当該ＬＥＤユニット４０Ｕを１０ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤ４０を基板３０に高密度で実装したものである。
【００３７】
＜駆動電圧（１２直列）＞
ここで、ＬＥＤは、一般的な（非発光）ダイオードと同様に、ダイオード特性を有しており、順方向に電流を流すと順電圧が発生するが、この順電圧は発光素子の材質により異なる。そして、本実施の形態で使用するＬＥＤ４０の場合、図１６に示す電流−電圧特性を有しており、また、順方向電圧（ＶＦ）は、２．８Ｖ〜３．５Ｖの範囲（中央値３．１５Ｖ）である。本実施の形態では、図１中の二点鎖線で示す円形内の拡大図及び図１０または図１２の電気回路図に示すように、１２個のＬＥＤ４０を直列接続して一単位のＬＥＤユニット４０Ｕを構成している。これにより、各単位のＬＥＤユニット４０Ｕへの印加電圧は、理論的には、順方向電圧（ＶＦ）である２．８Ｖ〜３．５Ｖの範囲（典型値３．１５Ｖ）の１２倍、即ち、３３．６Ｖ〜４２Ｖ（中央値の場合は３７．８Ｖ）の範囲内とすることができ、本実施の形態においても、各ＬＥＤユニット４０に対して、当該範囲内（以下、「基準範囲内」という。）の印加電圧（駆動電圧）を使用することもできる。一方、本実施の形態では、ＬＥＤ４０やその他の電子部品の内部抵抗による（特に，ＬＥＤユニット４０Ｕの末端側またはカソード側のＬＥＤ４０での）電圧降下を考慮して、電源回路１００からの印加電圧を、前記基準範囲内の印加電圧よりも所定割合だけ高い値、例えば、（基準範囲よりも約１５％高い値である）４０Ｖ〜４８Ｖの範囲（以下、「実際範囲」）に設定することもできる。こうすると、ＬＥＤユニット４０Ｕの末端側またはカソード側のＬＥＤ４０で電圧降下を生じた場合でも、当該末端側またはカソード側のＬＥＤ４０に、安定して、その順方向電圧の下限値以上（及び順方向電圧の上限値以下）の範囲の電圧を印加することができる。或いは、上記電圧降下の影響の有無を考慮しなくてもよいように、ＬＥＤユニット４０Ｕへの印加電圧を、上記基準範囲と実際範囲との重複範囲である４０Ｖ〜４２Ｖの範囲に設定することもできる。
【００３８】
＜順方向電流（１０並列）＞
また、上記のように、１ユニットのＬＥＤユニット４０Ｕは１２個のＬＥＤ４０からなるため、本実施の形態では、合計で、１０ユニットのＬＥＤユニット４０Ｕが互いに並列となるよう接続されている（ＬＥＤ１２０個／１２直列＝１０並列）。即ち、本実施の形態は、１２個のＬＥＤ４０を一単位として直列接続し、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕを構成すると共に、かかるＬＥＤユニット４０Ｕを、合計で１０単位（１０ユニット）並列接続している（以下、この接続方法を、単に、「１２直列１０並列接続」ということがある）。ここで、ＬＥＤには、順方向電圧に応じた順方向電流が流れるが、本実施の形態で使用するＬＥＤ４０の場合、図１６に示す電流−電圧特性を有しているが、一般に、順方向電流は、１個当たりのＬＥＤについてできるだけ高い光度を得ることができるよう、順方向電圧の範囲内でできるだけ高い値に設定されている。例えば、本実施の形態のＬＥＤ４０と同様の特性のＬＥＤの場合、順方向電圧の中央値（３．１５Ｖ）付近での順方向電流が２０ｍＡとなり、順方向電圧の最高値（３．５Ｖ）での順方向電流が約３８ｍＡとなるが、ＬＥＤへの負荷や周囲温度による熱的負荷の影響を考慮して、通常は、順方向電流の最大値は３０ｍＡに設定され、また、実用的な順方向電流は、例えば、２０ｍＡ〜３０ｍＡの範囲（以下、「実用的電流範囲」という。）に設定される。しかし、本実施の形態では、ＬＥＤ４０を上記のように高密度実装するため、特に周囲温度によるＬＥＤ４０への熱的負荷の影響、並びに、かかる熱的負荷によるＬＥＤ４０の発光特性の変動を確実に防止すべく、各ＬＥＤユニット４０Ｕに供給する駆動電流としての順方向電流ＩＦを、上記高密度実装によるＬＥＤ４０への熱的影響を防止することができる順方向電流の範囲内であって、上記１２直列１０並列接続によるＬＥＤ４０の光度を最大とすることができる順方向電流の範囲（以下、「高密度実装用電流範囲」という。）に設定している。なお、高密度実装によるＬＥＤ４０への熱的影響を防止することができる順方向電流の範囲（以下、「熱的影響防止電流範囲」という。）は、特に、本実施の形態のＬＥＤ照明装置の使用環境温度（本実施の形態においては、例えば、−２０℃〜４０℃の範囲）のうちの上限値、及び、かかる使用環境温度の上限値におけるＬＥＤ４０の周囲温度等を主な要因として考慮して設定される。そして、ＬＥＤユニット４０Ｕの順方向電流の値は、このように設定した熱的影響防止電流範囲内に設定され、好ましくは、当該熱的影響防止電流範囲の上限値近辺の値（かつ、上限値を超えない値）に設定される。
【００３９】
詳細には、前記高密度実装用電流範囲は、ＬＥＤ４０に通常許容される順方向電流の範囲（以下、「許容順方向電流範囲」という。）よりも所定割合だけ低い範囲内の値となる。具体的には、かかるＬＥＤ４０の高密度実装用電流範囲は、好ましくは、その下限値を前記実用的電流範囲の下限値未満の値（例えば、実用的電流範囲の下限値の５０％〜９５％の範囲内の値、好ましくは、７５％〜９５％の範囲内の値）に設定し、その上限値も、好ましくは、実用的電流範囲の下限値近辺の値（例えば、実用的電流範囲の下限値の約９５％以上１００％以下の値）に設定する。例えば、高密度実装用電流範囲は、その下限値を前記実用的電流範囲の下限値の５０％〜９５％の範囲内の値、好ましくは、７５％〜９５％の範囲内の値に設定し、その上限値も、好ましくは、実用的電流範囲の下限値の約９５％以上１００％以下の値に設定する。より好ましくは、ＬＥＤ４０の高密度実装用電流範囲は、その下限値及び上限値のいずれも、前記実用的電流範囲の下限値未満の値に設定する。即ち、ＬＥＤ４０の高密度実装用電流範囲は、前記実用的電流範囲未満の所定範囲に設定することがより好ましい。例えば、ＬＥＤ４０の高密度実装用電流範囲は、前記実用的電流範囲の下限値に対して５０％〜９５％の範囲、好ましくは、７５％〜９５％の範囲に設定することがより好ましい。
【００４０】
＜１２直列（１０並列）の特有の効果＞
ここで、一般に、ＬＥＤの電圧−電流特性には（同一メーカーで同一型番の製品を使用した場合でも）ＬＥＤごとにばらつきがあり、ＬＥＤを並列接続した場合、その順方向電圧は最も低いＬＥＤの値になるが、このとき、電圧−電流特性の低いＬＥＤには多くの電流が流れ、電圧−電流特性の高いＬＥＤには少しの電流しか流れなくなることで、ＬＥＤの発光量（明るさ）に差異が生じる場合があり、その差が大きい場合には、ＬＥＤの破損に至る場合もある。したがって、一般に、ＬＥＤを並列接続する場合、電圧−電流特性の揃ったものを使用する必要がある。本実施の形態では、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕを１０列で並列接続するが、並列接続された各々のＬＥＤユニット４０Ｕは、１２個のＬＥＤ４０を直列接続したものであるため、ＬＥＤユニット４０Ｕ全体としては、１２個のＬＥＤ４０が、各ＬＥＤ４０に固有のばらつきを吸収し、１０列のＬＥＤユニット４０Ｕ間での発光量のばらつきを非常に小さくすることができる。
【００４１】
また、一般に、ＬＥＤの順方向電圧は、周囲温度に応じて変動し、順方向電圧の変動に応じてＬＥＤを流れる順方向電流が変動して、ＬＥＤの光量が変動するが、本実施の形態では、ＬＥＤ４０の順方向電圧の温度特性の影響で、周囲温度によりＬＥＤ４０に流れる電流がＬＥＤ４０ごとに変動したとしても、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕは、１２個のＬＥＤ４０を直列接続したものであるため、ＬＥＤユニット４０Ｕが全体として、ＬＥＤ４０ごとの順方向電圧の温度による電流値変動のばらつきを吸収する。したがって、ＬＥＤユニット４０Ｕ全体としては、その電流値が大きく変動することはなく、ＬＥＤユニット４０Ｕの発光量は殆ど変動することがない。
【００４２】
＜温度−電圧特性＞
更に、一般に、ＬＥＤの順方向電圧には、半導体特有の負の温度特性があり、温度が高くなるつれ、順方向電圧は低くなる。また、ＬＥＤの信頼性は、使用温度により大きく影響され、使用温度が高くなると故障率は高くなる。よって、ＬＥＤ照明装置を構成する場合、いわゆるディレーティングカーブを使用してＬＥＤに供給する順方向電流を設定する。このディレーティングカーブは、周囲温度（照明装置の周囲の温度ではなくＬＥＤが配置される環境の温度）と、当該周囲温度に対する使用可能な電流値との関係を示すＬＥＤの特性のことであり、周囲温度が高温になるにつれて使用可能な電流値が低くなる。したがって、ＬＥＤ照明装置を構成する場合、ＬＥＤの使用電流値（設計電流値）が、このディレーティングカーブの内側にくるようにし、一般には、最大の発光効率を得るよう、ディレーティングカーブの線上にくるようにする。また、ディレーティングカーブは、ＬＥＤパッケージの放熱性により変動し、ＬＥＤが実装される基板等の放熱性に左右されるため、ＬＥＤを実装する基板等の放熱特性ごとにディレーティングカーブを設定することもある。ここで、本実施の形態では、前記ＬＥＤ４０についてのディレーティングカーブは、図１８に示すようなものであり、例えば上記した使用温度範囲（−２０℃〜４０℃）の上限値（４０℃）における順方向電流（使用温度範囲で設定可能な最高電流値）ＩＭＡＸは、約２８ｍＡである。しかし、本実施の形態では、上記のような１２直列１０並列のＬＥＤ接続形態を採用し、かつ、その順方向電流（駆動電流）を上記実用的電流範囲と比べて相対的に低い所定範囲内に設定しているため、使用環境によってＬＥＤ４０の周囲温度が４０℃を超えて上昇した場合でも、ＬＥＤ４０がその熱的要因の影響を受ける可能性は非常に小さく、ＬＥＤ４０の光量を常に変動することのない一定値に維持することができる。
【００４３】
このように、本実施の形態のＬＥＤ照明装置は、特定の仕様のＬＥＤ４０を、上記のように１２直列１０並列接続となるように接続することで、ＬＥＤ照明装置の使用環境における温度変化や、ＬＥＤ照明装置の電子部品やＬＥＤ４０自体からの発熱による温度変化等の外的な熱的要因が、ＬＥＤ４０に及ぼす影響を最大限抑制して、ＬＥＤ４０による発光効率を常に一定に維持することができ、ＬＥＤ照明装置全体としての光量変動を確実に防止することができる。そして、本発明者らは、かかる熱的要因とＬＥＤの接続構成との関係を鋭意研究した結果、６００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置においては、一つのＬＥＤユニット４０Ｕを１２個のＬＥＤ４０を直列接続して構成する（１２直列とする）ことにより、上記所定の印加電圧の範囲（例えば、４０Ｖ〜４８Ｖの範囲）において、ＬＥＤ４０を最も効率よく発光させることができ、かつ、上記熱的要因による影響を最小化できるという知見を得て、この知見に基づいて、６００ｍｍタイプのＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤの接続形態を１２直列１０並列接続にするという構成を採用している。また、本実施の形態では、ＬＥＤ４０を上記のように高密度実装しているため、ＬＥＤの発光に伴う熱的要因の影響が大きくなるが、上記のとおり、６００ｍｍタイプのＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤの接続形態を１２直列１０並列接続にするという構成によって、（ＬＥＤ４０の個々における光量は減少するとしても）ＬＥＤ全体としての発光量を（上記高密度実装によって）補った上に更に増大しており、ＬＥＤ照明装置全体として、非常に大きな光量での照明を行うことができる。
【００４４】
［電気回路構成］
本実施の形態のＬＥＤ照明装置は、図１０に示すように、ＡＣ電源（典型的には、商用交流電源）ＡＣに前記口金部５０の端子５３を介して接続される電源回路１００を備えている。電源回路１００は、ＡＣ／ＤＣ変換器１１０、安定化回路１２０、及び、必要に応じて設けられる調光回路１３０を備えている。調光回路１３０は、必要に応じて設けられるものであるため、図１０中に仮想線（二点鎖線）で示している。ＡＣ／ＤＣ変換器１００は、ＡＣ電力（典型的には、１００Ｖまたは２００Ｖの商用交流電力）を直流電力（ＤＣ電力）に変換して電力供給するものであり、内蔵した変圧器（降圧回路）、整流器（整流回路）、平滑化回路等によって、交流電力を直流電力に変換して次段の安定化回路１２０に供給する。なお、ＡＣ／ＤＣ変換器１１０は、典型的な日本の商用電源（１００Ｖまたは２００Ｖの交流電源）以外にも、海外の商用電源にも対応可能であり、１００Ｖ〜２４０Ｖの電圧に対応可能である。安定化回路１２０は、ＡＣ／ＤＣ変換器１１０からの直流電力の電圧値または電流値（好ましくは、電流値）を所望の電圧値（上記電圧値）及び／または所望の電流値に維持して安定化するものである。安定化回路１２０は、定電圧回路または定電流回路により構成することができるが、好ましくは、定電流回路により構成する。安定化回路１２０については、後に詳述する。調光回路１３０は、（図示しない）調光制御部の操作及び制御を受けて、ＬＥＤ照明装置のＬＥＤ４０の調光制御を行うものであり、例えば、振幅制御回路またはパルス幅制御回路等により構成される。
【００４５】
＜安定化回路＞
前記安定化回路１２０は、上記のように、定電圧回路または定電流回路から構成することができる。図１０は、安定化回路１２０を定電圧回路とした場合を示し、図１１は、安定化回路１２０Ａを定電流回路とした場合を示す。ここで、安定化回路１２０として定電圧回路を使用する場合、一般的な定電圧回路と同様、ＬＥＤユニット４０Ｕに対して、前記印加電圧の電流を流すが、このとき、図１０に示すように、各ＬＥＤユニット４０Ｕのアノード側に直列接続した１個の（前記印加電圧値及び所望の電流値に応じて設定した所定の抵抗値の）電流制限抵抗３５を介して、安定化回路１２０から所望の電流をＬＥＤユニット４０Ｕに流す構成となる。なお、定電圧回路の場合、ＬＥＤの順電圧と電源電圧との差が小さいほど、電源電圧が変動したときに電流値が大きく変化し、ＬＥＤの明るさが大きく変動するが、本実施の形態では、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕは、１２個のＬＥＤ４０を直列接続したものであり、各ＬＥＤユニット４０Ｕへの印加電源電圧は、上記のように、３６Ｖ〜４２Ｖの範囲（典型値の場合は約４０Ｖ）となり、ＬＥＤの順方向電圧である３．０Ｖ〜３．５Ｖ（典型値３．３Ｖ）より格段に大きい値であるため、電源電圧が多少変動しても、電流値が大きく変動することはなく、ＬＥＤ４０やＬＥＤユニット４０Ｕの発光量は殆ど変動することがない。
【００４６】
＜抵抗器＞
また、各単位のＬＥＤユニット４０には、１個の抵抗器が直列接続されている。例えば、図１に示す例では、抵抗器３５は、基板３０の表面側において、上記一単位のＬＥＤ群４０Ｕに対応する位置の幅方向一側（図１では右側）に、それぞれ、１個ずつ配置されている。また、図１０の例では、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕの（最もアノード側のＬＥＤ４０の）アノード側に１個の抵抗器３５を直列接続している。なお、抵抗器３５は、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕにそれぞれ１個を直列接続する限りにおいて、基板３０の別の位置に配置することもでき、例えば、基板３０の裏面側に配置することもできる。また、図１０の例のように、安定化回路１２０を定電圧回路として構成した場合、一般的な定電圧回路と同様に、抵抗器３５は、ＬＥＤ４０を過大な電流から保護するための電流制限抵抗として機能する。
【００４７】
一方、本実施の形態のＬＥＤ照明装置は、図１１の例のように、安定化回路１２０Ａを定電流回路として構成し、各ＬＥＤユニット４０Ｕの（最もカソード側のＬＥＤ４０の）カソード側に１個の抵抗器１３５を検出抵抗として直列接続すると共に、当該抵抗器１３５によってＬＥＤユニット４０Ｕを流れる電流を検出して、当該検出値を検出比較回路１４０により基準電流値と比較して、各ＬＥＤユニット４０Ｕに常に一定の電流値を供給するように構成することが好ましい。詳細には、図１２に示すように、この別例の場合、電源１００Ａは、ＡＣ／ＤＣ変換器１１０からの直流電力を安定化回路１２０Ａに供給し、当該安定化回路１２０Ａからの電流を各ＬＥＤユニット４０Ｕに供給するが、このとき、抵抗器１３５が、対応するＬＥＤユニット４０Ｕの電流値を継続的に検出し、検出比較回路１４０にフィードバックして、当該検出比較回路１４０によるフィードバック制御により、安定化回路１２０Ａのスイッチング制御回路１２１をスイッチング制御（オン／オフ制御、デューティ制御等）して、ＬＥＤユニット４０Ｕに対して常に一定値の（例えば、上記した電流範囲の）電流を供給する。
【００４８】
［透光カバー］
透光カバー２０は、図４〜図７に示すように、ポリカーボネート樹脂等の所定の（弾性を有する）材料により長尺の半円筒状となるよう一体形成されている。なお、透光カバー２０の材料は、透光可能な限りにおいて、透明材料、半透明材料、有色透明材料とすることができ、また、材料中に光拡散材を混合することもできる。また、本発明の透光カバー２０は、その外面及び内面の両者ともに、単純な（断面半円状の）平滑面とすることもできるが、図３及び図８に示す断面形状とすることが好ましい。詳細には、本実施の形態の透光カバー２０は、図３及び図８に示すように、半円筒状の断面形状を有すると共に、その外面２１を単純な（断面半円状の）平滑面とする一方で、その内面２２は、凸部２２ａ及び凹部２２ｂからなる凹凸面としている。より詳細には、透光カバー２０の内面２２の凸部２２ａの表面形状は、所定湾曲率で所定角度だけ延びる円弧状とされ、同一形状の多数の凸部２２ａが、透光カバー２０の内面２２の周方向に沿って一定間隔（及び一定角度間隔）で並列配置され、これにより、隣接する凸部２２ａ間に、対応する略Ｖ字形状の凹部２２ｂが形成されている。よって、同一形状の多数の凹部２２ｂが、透光カバー２０の内面２２の周方向に沿って一定間隔（及び一定角度間隔）で並列配置されている。即ち、本実施の形態では、同一形状の多数の凸部２２ａ及び（当該凸部２２ａ間に形成される）多数の凹部２２ｂが、透光カバー２０の内面２２の周方向に沿って一定間隔（及び一定角度間隔）で並列配置されている。更に、透光カバー２０の周方向両端縁には、それぞれ、内側に向かって（当該透光カバー２０の周方向端部と直交して延びる）係合部２３が一体形成されている。なお、透光カバー２０の内面２２の凸部２２ａのうち、最も透光カバー２０の両端に近い側の凸部２２ａと係合部２３との間には、それぞれ、凸部２２ａをその円弧の途中で分割した小さな円弧形状の凸部が形成されている。
【００４９】
透光カバー２０の直径（特に、その外面２１により規定される外径）は、前記基体１０の直径（特に、その外面により規定される外径）と同一とされている。また、透光カバー２０の全長は、基体１０の全長のうち、その長さ方向両端部に装着した口金部５０部分を除いた長さと同一長さに設定されている。そして、透光カバー２０の幅方向に設けた一対の係合部２３が、それぞれ、前記基体１０の幅方向に設けた一対の嵌合部１２に嵌合して係止され、透光カバー２０が基体２０に（意図して離脱操作を行わない限り）離脱不能に装着されるようになっている。このとき、透光カバー２０の長さ方向両端縁は、基体１０の長さ方向両端の口金部５０の内端縁にそれぞれ隙間なく密接すると共に、透光カバー２０の周方向両端縁は、基体１０の基部１１の周方向両端縁にそれぞれ隙間なく密接する。このようにして、基体１０に透光カバー２０を装着して一体化することによって、完全な円筒形状のＬＥＤ照明装置を得ることができる。なお、透光カバー２０を基体１０に装着するには、透光カバー２０の弾性変形を利用して、透光カバー２０を（図３の状態から）拡径した状態でその両端の係合部２３を基体１０の嵌合部１２にそれぞれ位置決めして配置し、透光カバー２０を自身の弾性復帰力によって（図３の）元の状態に復帰させることで、両係合部２３を両嵌合部１２にそれぞれ嵌合する。
【００５０】
ここで、透光カバー２０の内面２２の凸部２２ａの個数は、透光カバー２０を例えば直径（外径）２６ｍｍとする場合、合計１５個とすることができる。この場合、凸部２２ａ間の凹部２２ｂの数は、合計１４個となる。また、両端の凸部２２ａ（透光カバー２０の両端に隣接する凸部２２ａ）は、透光カバー２０を基体１０に装着したときに、基体１０の嵌合部１２と干渉しない位置（図３中で嵌合部１２よりも上方の位置）であって、嵌合部１２の直近位置（凸部２２ａの嵌合部１２側の端が嵌合部１２の凸部２２ａ側の端と一致する位置）に配置されるよう、透光カバー２０の内面２２の所定の周方向角度位置にそれぞれ形成されている。
【００５１】
一方、基体１０及び透光カバー２０により構成されるハウジング内の基板３０の表面側（透光カバー２０側）には、上記のとおり、１２直列１０並列接続のＬＥＤ４０が実装されているが、各ＬＥＤ４０は、図１５に示す指向特性を有しており、図３は、かかるＬＥＤ４０の指向特性を（便宜上）描画している。ここで、図１５に示すように、ＬＥＤ４０の指向特性ＲＰは、発光強度半値幅（相対光度値がＬＥＤの軸上光度値である最高光度値の５０％となる角度）が約１２０度であり、その発光中心軸の両側に約６０を置いた角度位置に、それぞれ、相対光度が５０％となる境界線ＲＢ（以下、便宜上、「発光境界線」という。）が位置している。そして、本実施の形態では、基板３０にＬＥＤ４０を実装したときに、ＬＥＤ４０の発光面（図３の上面）から放射される光の両側の境界線ＲＢの位置（指向特性ＲＰの左右両側の６０度の位置）が、透光カバー２０の内面２２の周方向両端の凸部２２ａより一つだけ内側の凸部２２ａに対応して位置するよう、ＬＥＤ４０の発光面の高さ位置（基板３０からの突出高さ）と、（基体１０に取り付けたときの）透光カバー２０における周方向両端の凸部２２ａより一つだけ周方向に内側の凸部２２ａの高さ位置（基板３０からの高さ位置）とが設定されている。なお、このとき、（基体１０に取り付けたときの）透光カバー２０における周方向両端の凸部２２ａの高さ位置には、ＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける両側の７０度の位置が対応して配置される。また、このとき、その他の（１１個の）凸部２２ａは、周方向中央の凸部２２ａにＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける０度の位置（軸上位置ＬＦであって光度１００％となる位置）が対応し、中央より周方向に左右の凸部２２ａには、それぞれ、ＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、５０度の位置が対応している。なお、ＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける各１０度置きの位置は、対応する凸部２２ａの幅方向中央位置に対応している。
【００５２】
これにより、本実施の形態では、ＬＥＤ４０からの光のうち、相対光度が５０％以上となる光度の光が、透光カバー２０の周方向の全体をほぼカバーする角度範囲（少なくとも、透光カバー２０の周方向に１２０度の角度範囲）に照射され、かつ、その照射光に対応する位置にある凸部２２ａ及び凹部２２ｂによって透光カバー２０の（主に）周方向に均一に拡散される。このとき、透光カバー２０は、それ自体の材料の有する屈折率（ポリカーボネート樹脂の場合、約１．５８５）によって、ＬＥＤからの放射光を角度変位して効率よく分散するが、これに加え、凸部２２ａが、その凸レンズ形状によってＬＥＤからの放射光を集束方向に角度変位して分散すると共に、凸部２２ａ間の凹部２２ｂが凹レンズとして機能して、ＬＥＤからの放射光を拡散方向に角度変位して分散する。したがって、本実施の形態の透光カバー２０は、その内面２２に設けた凸部２２ａ及び凹部２２ｂからなる断面としてＺ字状の形状を周方向に連続形成した凹凸形状（以下、説明の便宜上、「Ｚ構造」という。）によって、非常に効率よく、ＬＥＤ４０からの光を分散し、透光カバー２０側にほぼ１８０度の角度範囲で、均一な光を外部に照射することができる。
【００５３】
なお、ＬＥＤ４０の発光面の高さ位置と、透光カバー２０における周方向両端の凸部２２ａの高さ位置を変更等して調整することにより、ＬＥＤ４０の発光面から放射される光の（指向特性ＲＰにおける）両側の境界線ＲＢの位置が、透光カバー２０の内面２２の周方向両端の凸部２２ａに対応して位置するよう構成することもできる。この場合、ＬＥＤ４０からの光のうち、相対光度が５０％以上となる光度の光が、透光カバー２０の周方向の全体をほぼカバーする角度範囲（少なくとも、透光カバー２０の周方向に１４０度の角度範囲）に照射され、かつ、その照射光に対応する位置にある凸部２２ａ及び凹部２２ｂによって透光カバー２０の（主に）周方向に均一に拡散されることで、更に効率よく、ＬＥＤ４０からの光を分散して外部に照射することができる。即ち、本実施の形態では、ＬＥＤ４０の各々の発光面から放射される光における前記指向特性の左右両側の６０度の位置が、透光カバー２０の内面の周方向両端側の凸部２２ａ（即ち、透光カバー２０の内面の周方向両端の凸部２２ａ、または、透光カバー２０の内面の周方向両端の凸部２２ａより一つだけ内側の凸部２２ａ）に対応して位置するよう、ＬＥＤ４０の発光面の基板３０からの高さ位置と、透光カバー２０における周方向両端側の凸部２２ａの基板３０からの高さ位置とが設定されているよう構成することが好ましい。
【００５４】
｛実施の形態２｝
図１３に示すように、実施の形態２に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、実施の形態１の直管形ＬＥＤ照明装置と同様、全体として、直管形の蛍光灯と同様の外形及び外観を有し、基体１０、透光カバー２０、基板３０、ＬＥＤ４０、口金部５０を備え、所定長の直管形状を有している。一方、本実施の形態の直管形ＬＥＤ照明装置は、全長１２００ｍｍのタイプを想定しており、ＬＥＤ４０の使用数及び配置態様を含む電気回路構成等において、実施の形態１の直管形ＬＥＤ照明装置と異なり、その他の構成は、実施の形態１の直管形ＬＥＤ照明装置と同様である。詳細には、実施の形態２に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、全体での最大発光効率を得るために、２６４個のＬＥＤ４０を基板３０の幅方向に二列となるよう（かつ、各列が互いに平行となるよう）並列配置すると共に、各一列のＬＥＤ４０（合計１３２個）を基板３０の長さ方向に一列の直線状となるよう配置している。このように、本実施の形態では、前記ＬＥＤ群は、１２個のＬＥＤ４０を直列接続して一つのＬＥＤユニット４０Ｕを構成すると共に、当該ＬＥＤユニット４０Ｕを２２ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤ４０を基板３０に高密度で実装したものである。
【００５５】
［ＬＥＤの配置態様］
具体的には、各一列（１３２個）のＬＥＤ４０が、基板３０におけるＬＥＤ４０の実装長さ範囲、即ち、基板３０の両端側の前記口金部５０により覆われる範囲以外の範囲（例えば、基板３０の両端からそれぞれ約４０ｍｍの位置よりも内側の範囲）に一定間隔で一列に配置されている。これにより、ＬＥＤ４０の配置間隔は、（例えば、実装長さ範囲が約９８０ｍｍの場合）約７．４ｍｍ間隔となる。また、ＬＥＤ４０の寸法は、長さ（Ｌ）×幅（Ｗ）×高さ（Ｈ）が、３．０ｍｍ×２．０ｍｍ×１．３ｍｍであり、ＬＥＤ４０は、その長さ方向が基板３０の長さ方向と一致する前記並設方向に並設して実装されるため、隣接するＬＥＤ４０間の配置間隙は、約２．２ｍｍとなる。なお、この配置間隙は、ＬＥＤの実装態様に応じて適宜変更することができ、例えば、２．０ｍｍ〜４．５ｍｍの範囲とすることができ、好ましくは、４．０〜４．５ｍｍの範囲とすることができる。このように、本実施の形態では、全長１２００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置において、基板３０の長さ方向におけるＬＥＤ４０の実装範囲に、通常のＬＥＤ照明装置が使用するＬＥＤ数の３倍程度となる合計２６４個のＬＥＤ４０を、合計二列となるよう直線的に密接配置して高密度で実装することにより、各一列のＬＥＤ４０については従来のＬＥＤ数の１．５倍の実装密度とし、かつ、基板３０の幅方向にかかる高実装密度のＬＥＤ４０を二列で配置することで、非常に高い光度（非常に多い単位面積当たり光束数）を実現している。なお、隣接する二列のＬＥＤ４０の間の間隙（基板３０の幅方向における間隙）は、約２ｍｍとすることができ、各列のＬＥＤ４０と基板３０の両端との間の間隙は、約６ｍｍとすることができる。
【００５６】
［電気回路構成］
本実施の形態でも、（図１０または図１１に示す回路構成と同様に）１２個のＬＥＤ４０を直列接続して１単位のＬＥＤユニット４０Ｕを構成している。したがって、各単位のＬＥＤユニット４０Ｕへの印加電圧は、実施の形態１と同様の値となる。また、１ユニットのＬＥＤユニット４０Ｕは１２個のＬＥＤ４０からなるため、本実施の形態では、合計で、２２ユニットのＬＥＤユニット４０Ｕが互いに並列となるよう接続されている（ＬＥＤ２６４個／１２直列＝２２並列）。即ち、本実施の形態は、１２個のＬＥＤ４０を一単位として直列接続し、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕを構成すると共に、かかるＬＥＤユニット４０Ｕを、合計で２２単位（２２ユニット）並列接続している（以下、この接続方法を、単に、「１２直列２２並列接続」ということがある）。また、本実施の形態でも、ＬＥＤ４０を上記のように高密度実装するため、特に周囲温度によるＬＥＤ４０への熱的負荷の影響、並びに、かかる熱的負荷によるＬＥＤ４０の発光特性の変動を確実に防止すべく、実施の形態１の場合と同様、各ＬＥＤユニット４０Ｕに供給する駆動電流としての順方向電流ＩＦを、上記高密度実装によるＬＥＤ４０への熱的影響を防止することができる順方向電流の範囲内であって、上記１２直列１０並列接続によるＬＥＤ４０の光度を最大とすることができる順方向電流の範囲（高密度実装用電流範囲）に設定している。
【００５７】
＜１２直列２２並列の特有の効果＞
ここで、実施の形態１の場合と同様、本実施の形態でも、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕを並列接続（実施の形態１とは異なり、２２列で並列接続）するが、並列接続された各々のＬＥＤユニット４０Ｕは、１２個のＬＥＤ４０を直列接続したものであるため、ＬＥＤユニット４０Ｕ全体としては、１２個のＬＥＤ４０が、各ＬＥＤ４０に固有のばらつきを吸収し、２２列のＬＥＤユニット４０Ｕ間での発光量のばらつきを非常に小さくすることができる。
【００５８】
また、本実施の形態でも、ＬＥＤ４０の順方向電圧の温度特性の影響で、周囲温度によりＬＥＤ４０に流れる電流がＬＥＤ４０ごとに変動したとしても、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕは、１２個のＬＥＤ４０を直列接続したものであるため、ＬＥＤユニット４０Ｕが全体として、ＬＥＤ４０ごとの順方向電圧の温度による電流値変動のばらつきを吸収する。したがって、ＬＥＤユニット４０Ｕ全体としては、その電流値が大きく変動することはなく、ＬＥＤユニット４０Ｕの発光量は殆ど変動することがない。
【００５９】
更に、本実施の形態でも、上記のような１２直列２２並列のＬＥＤ接続形態を採用し、かつ、その順方向電流（駆動電流）を上記実用的電流範囲と比べて相対的に低い所定範囲内に設定しているため、使用環境によってＬＥＤ４０の周囲温度が４０℃を超えて上昇した場合でも、ＬＥＤ４０がその熱的要因の影響を受ける可能性は非常に小さく、ＬＥＤ４０の光量を常に変動することのない一定値に維持することができる。
【００６０】
このように、本実施の形態のＬＥＤ照明装置は、特定の仕様のＬＥＤ４０を、上記のように１２直列２２並列接続となるように接続することで、ＬＥＤ照明装置の使用環境における温度変化や、ＬＥＤ照明装置の電子部品やＬＥＤ４０自体からの発熱による温度変化等の外的な熱的要因が、ＬＥＤ４０に及ぼす影響を最大限抑制して、ＬＥＤ４０による発光効率を常に一定に維持することができ、ＬＥＤ照明装置全体としての光量変動を確実に防止することができる。即ち、本発明者らは、かかる熱的要因とＬＥＤの接続構成との関係を鋭意研究した結果、１２００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置においては、一つのＬＥＤユニット４０ＵのＬＥＤ４０を１２直列２２並列接続の構成とすることにより、上記所定の印加電圧の範囲において、ＬＥＤ４０を最も効率よく発光させることができ、かつ、上記熱的要因による影響を最小化できるという知見を得て、この知見に基づいて、１２００ｍｍタイプのＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤの接続形態を１２直列２２並列接続にするという構成を採用している。また、本実施の形態では、ＬＥＤ４０を上記のように高密度実装しているため、ＬＥＤの発光に伴う熱的要因の影響が大きくなるが、上記のとおり、１２００ｍｍタイプのＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤの接続形態を１２直列２２並列接続にするという構成によって、（ＬＥＤ４０の個々における光量は減少するとしても）ＬＥＤ全体としての発光量を（上記高密度実装によって）補った上に更に増大しており、ＬＥＤ照明装置全体として、非常に大きな光量での照明を行うことができる。なお、本実施の形態の電源回路の構成は、実施の形態１と同様とすることができる。
【００６１】
［透光カバー］
本実施の形態の透光カバー２０は、実施の形態１と同様の構成であるが、内面２２の凸部２２ａ及び凹部２２ｂと基板３０に実装した（二列の）ＬＥＤ４０との関係が、実施の形態１の場合と異なる。詳細には、基体１０及び透光カバー２０により構成されるハウジング内の基板３０の表面側には、上記のとおり、１２直列２２並列接続のＬＥＤ４０が実装されているが、各ＬＥＤ４０は、図１５に示す指向特性を有しており、図１４は、かかるＬＥＤ４０の指向特性を（便宜上）描画している。また、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤ４０は、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものであり、ＬＥＤ群のＬＥＤ４０は、基板３０の幅方向に二列となるよう、かつ、各列が平行となるよう配置されている。そして、本実施の形態では、基板３０にＬＥＤ４０を実装したときに、幅方向一側の列（図１４中の左側の列）のＬＥＤ４０の発光面から放射される光の一方側の境界線ＲＢの位置（図１４中の左側の境界線ＲＢの位置）が、透光カバー２０の内面２２の周方向一端側（即ち、当該ＬＥＤ４０に対応する側であって、図１４中の左側）の凸部２２ａに対応して位置するよう、幅方向一側の列のＬＥＤ４０の発光面の高さ位置と、透光カバー２０における周方向の一端側の凸部２２ａの高さ位置とが設定されている。同様に、（図示はしないが）幅方向他側の列（図１４中の右側の列）のＬＥＤ４０の発光面から放射される光の他方側の境界線ＲＢの位置（右側の境界線ＲＢの位置）が、透光カバー２０の内面２２の周方向他側（即ち、当該ＬＥＤ４０に対応する側であって、図１４中の右側）の凸部２２ａに対応して位置するよう、幅方向他側の列のＬＥＤ４０の発光面の高さ位置と、透光カバー２０における周方向の他端側の凸部２２ａの高さ位置とが設定されている。
【００６２】
このとき、（基体１０に取り付けたときの）透光カバー２０における周方向両端の凸部２２ａの高さ位置には、ＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける両側の６０度の位置が対応して配置される。また、このとき、その他の（１３個の）凸部２２ａについては、周方向中央の凸部２２ａより左側の列のＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける約１０度の位置と右側の列のＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける約１０度の位置とが対応し、中央より周方向に左側の凸部２２ａには、それぞれ、左側の列のＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける０度の位置（軸上位置ＬＦ）、１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、５０度の位置が対応し、（図示はしないが）中央より周方向に右側の凸部２２ａには、それぞれ、右側の列のＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける０度の位置、１０度の位置、２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、５０度の位置が対応している。更に、（図示はしないが）中央より周方向に左側の凸部２２ａには、それぞれ、右側の列のＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、５０度の位置、６０度の位置が（左側の列のＬＥＤ４０による指向特性ＲＰの角度位置に重複して）対応し、（図示はしないが）中央より周方向に右側の凸部２２ａには、それぞれ、左側の列のＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける２０度の位置、３０度の位置、４０度の位置、５０度の位置、６０度の位置が（右側の列のＬＥＤ４０による指向特性ＲＰの角度位置に重複して）対応している。なお、ＬＥＤ４０の指向特性ＲＰにおける各１０度置きの位置は、対応する凸部２２ａの幅方向のほぼ中央位置に対応している。
【００６３】
これにより、本実施の形態でも、ＬＥＤ４０からの光のうち、相対光度が５０％以上となる光度の光が、透光カバー２０の周方向の全体をほぼカバーする角度範囲（少なくとも、透光カバー２０の周方向に１４０度以上の角度範囲）に照射され、かつ、その照射光に対応する位置にある凸部２２ａ及び凹部２２ｂによって透光カバー２０の（主に）周方向に均一に拡散される。このとき、透光カバー２０は、それ自体の材料の有する屈折率によって、ＬＥＤからの放射光を角度変位して効率よく分散するが、これに加え、凸部２２ａが、その凸レンズ形状によってＬＥＤからの放射光を集束方向に角度変位して分散すると共に、凸部２２ａ間の凹部２２ｂが凹レンズとして機能して、ＬＥＤからの放射光を拡散方向に角度変位して分散する。したがって、本実施の形態の透光カバー２０も、その内面２２に設けた凸部２２ａ及び凹部２２ｂからなる断面としてＺ字状の形状を周方向に連続形成した凹凸形状（Ｚ構造）によって、非常に効率よく、ＬＥＤ４０からの光を分散し、透光カバー２０側にほぼ１８０度の角度範囲で、均一な光を外部に照射することができる。
【００６４】
｛２４００ｍｍタイプの別例｝
図示はしないが、別例に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、実施の形態１の直管形ＬＥＤ照明装置と同様、全体として、直管形の蛍光灯と同様の外形及び外観を有し、基体１０、透光カバー２０、基板３０、ＬＥＤ４０、口金部５０を備え、所定長の直管形状を有している。一方、本実施の形態の直管形ＬＥＤ照明装置は、全長２４００ｍｍのタイプを想定しており、ＬＥＤ４０の使用数及び配置態様を含む電気回路構成等において、実施の形態１の直管形ＬＥＤ照明装置と異なり、その他の構成は、実施の形態１の直管形ＬＥＤ照明装置と同様である。詳細には、本別例に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、全体での最大発光効率を得るために、７８４個のＬＥＤ４０を基板３０の幅方向に二列となるよう（かつ、各列が互いに平行となるよう）並列配置すると共に、各一列のＬＥＤ４０（合３９２個）を基板３０の長さ方向に一列の直線状となるよう配置している。このように、本実施の形態では、前記ＬＥＤ群は、１４個のＬＥＤ４０を直列接続して一つのＬＥＤユニット４０Ｕを構成すると共に、当該ＬＥＤユニット４０Ｕを５６ユニットだけ互いに並列接続して構成され、前記ＬＥＤ４０を基板３０に高密度で実装したものである。
【００６５】
［ＬＥＤの配置態様］
具体的には、各一列（３９２個）のＬＥＤ４０が、基板３０におけるＬＥＤ４０の実装長さ範囲に一定間隔で一列に配置されている。これにより、ＬＥＤ４０の配置間隔は、（例えば、実装長さ範囲が約２１８０ｍｍの場合）約５．６ｍｍ間隔となる。また、ＬＥＤ４０の寸法は、長さ（Ｌ）×幅（Ｗ）×高さ（Ｈ）が、３．０ｍｍ×２．０ｍｍ×１．３ｍｍであり、ＬＥＤ４０は、その長さ方向が基板３０の長さ方向と一致する前記並設方向に並設して実装されるため、隣接するＬＥＤ４０間の配置間隙は、約１．３ｍｍとなる。なお、この配置間隙は、ＬＥＤの実装態様に応じて適宜変更することができる。このように、本別例では、全長２４００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置において、基板３０の長さ方向におけるＬＥＤ４０の実装範囲に、通常のＬＥＤ照明装置が使用するＬＥＤ数の３倍程度となる合計７８４個のＬＥＤ４０を、合計二列となるよう直線的に密接配置して高密度で実装することにより、各一列のＬＥＤ４０については従来のＬＥＤ数の１．５倍の実装密度とし、かつ、基板３０の幅方向にかかる高実装密度のＬＥＤ４０を二列で配置することで、非常に高い光度（非常に多い単位面積当たり光束数）を実現している。
【００６６】
［電気回路構成］
本別例では、図１０または図１１に示す電気回路構成と同様の電気回路構成を採用する一方で、１４個のＬＥＤ４０を直列接続して１単位のＬＥＤユニット４０Ｕを構成している。したがって、各単位のＬＥＤユニット４０Ｕへの印加電圧は、実施の形態１及び２よりも高い値（１４／１２倍＝約１．１７倍の値）となる。また、１ユニットのＬＥＤユニット４０Ｕは１４個のＬＥＤ４０からなるため、本別例では、合計で、５６ユニットのＬＥＤユニット４０Ｕが互いに並列となるよう接続されている（ＬＥＤ７８４個／１４直列＝５６並列）。即ち、本実施の形態は、１４個のＬＥＤ４０を一単位として直列接続し、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕを構成すると共に、かかるＬＥＤユニット４０Ｕを、合計で５６単位（５６ユニット）並列接続している（以下、この接続方法を、単に、「１４直列５６並列接続」ということがある）。また、本別例でも、ＬＥＤ４０を上記のように高密度実装するため、特に周囲温度によるＬＥＤ４０への熱的負荷の影響、並びに、かかる熱的負荷によるＬＥＤ４０の発光特性の変動を確実に防止すべく、実施の形態１の場合と同様、各ＬＥＤユニット４０Ｕに供給する駆動電流としての順方向電流ＩＦを、上記高密度実装によるＬＥＤ４０への熱的影響を防止することができる順方向電流の範囲内であって、上記１２直列１０並列接続によるＬＥＤ４０の光度を最大とすることができる順方向電流の範囲（高密度実装用電流範囲）に設定している。
【００６７】
＜１４直列５６並列の特有の効果＞
ここで、実施の形態１の場合と同様、本実施の形態でも、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕを並列接続（実施の形態１及び２とは異なり、５６列で並列接続）するが、並列接続された各々のＬＥＤユニット４０Ｕは、１４個のＬＥＤ４０を直列接続したものであるため、ＬＥＤユニット４０Ｕ全体としては、１４個のＬＥＤ４０が、各ＬＥＤ４０に固有のばらつきを吸収し、５６列のＬＥＤユニット４０Ｕ間での発光量のばらつきを非常に小さくすることができる。
【００６８】
また、本実施の形態でも、ＬＥＤ４０の順方向電圧の温度特性の影響で、周囲温度によりＬＥＤ４０に流れる電流がＬＥＤ４０ごとに変動したとしても、一単位のＬＥＤユニット４０Ｕは、１４個のＬＥＤ４０を直列接続したものであるため、ＬＥＤユニット４０Ｕが全体として、ＬＥＤ４０ごとの順方向電圧の温度による電流値変動のばらつきを吸収する。したがって、ＬＥＤユニット４０Ｕ全体としては、その電流値が大きく変動することはなく、ＬＥＤユニット４０Ｕの発光量は殆ど変動することがない。
【００６９】
更に、本実施の形態でも、上記のような１４直列５６並列のＬＥＤ接続形態を採用し、かつ、その順方向電流（駆動電流）を上記実用的電流範囲と比べて相対的に低い所定範囲内に設定しているため、使用環境によってＬＥＤ４０の周囲温度が４０℃を超えて上昇した場合でも、ＬＥＤ４０がその熱的要因の影響を受ける可能性は非常に小さく、ＬＥＤ４０の光量を常に変動することのない一定値に維持することができる。
【００７０】
このように、本実施の形態のＬＥＤ照明装置は、特定の仕様のＬＥＤ４０を、上記のように１４直列５６並列接続となるように接続することで、ＬＥＤ照明装置の使用環境における温度変化や、ＬＥＤ照明装置の電子部品やＬＥＤ４０自体からの発熱による温度変化等の外的な熱的要因が、ＬＥＤ４０に及ぼす影響を最大限抑制して、ＬＥＤ４０による発光効率を常に一定に維持することができ、ＬＥＤ照明装置全体としての光量変動を確実に防止することができる。即ち、本発明者らは、かかる熱的要因とＬＥＤの接続構成との関係を鋭意研究した結果、２４００ｍｍタイプの直管形ＬＥＤ照明装置においては、一つのＬＥＤユニット４０ＵのＬＥＤ４０を１４直列５６並列接続の構成とすることにより、上記所定の印加電圧の範囲において、ＬＥＤ４０を最も効率よく発光させることができ、かつ、上記熱的要因による影響を最小化できるという知見を得て、この知見に基づいて、２４００ｍｍタイプのＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤの接続形態を１４直列５６並列接続にするという構成を採用している。また、本別例では、ＬＥＤ４０を上記のように高密度実装しているため、ＬＥＤの発光に伴う熱的要因の影響が大きくなるが、上記のとおり、２４００ｍｍタイプのＬＥＤ照明装置において、ＬＥＤの接続形態を１４直列５６並列接続にするという構成によって、（ＬＥＤ４０の個々における光量は減少するとしても）ＬＥＤ全体としての発光量を（上記高密度実装によって）補った上に更に増大しており、ＬＥＤ照明装置全体として、非常に大きな光量での照明を行うことができる。なお、本別例の電源回路の構成は、実施の形態１と同様とすることができる。
【００７１】
［本発明の特徴］
本発明に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、上記のように、前記ＬＥＤ群の各ＬＥＤは、発光強度半値幅が約１２０度の指向特性を有するものとすることが好ましい。また、前記ＬＥＤの発光表面の高さ位置は、前記回路基板の表面に実装される他の電子部品よりも高い位置であって、かつ、前記基体の開口部の開口端よりも低い位置に設定されている。更に、前記ＬＥＤの発光表面高さ位置は、前記ＬＥＤの指向特性において、当該ＬＥＤが発光して光線を放射したときに、前記発光強度半値幅の５０％の位置が前記基体の開口部の開口端の位置と同等の位置にくるように設定されているものとすることが好ましい。そして、前記透光カバーは、周方向に凸部及び凹部を連続的に形成した断面形状であり、かつ、当該凸部及び凹部が、それぞれ、前記透光カバーの長さ方向に連続する凸形状及び凹形状であり、前記凸部及び凹部の数は、それぞれ、前記ＬＥＤの発光強度半値幅の５０％の位置が最も外側の凸部または凹部に重なるよう、前記凸部及び凹部の位置が設定されているものとすることが好ましい。そして、かかる構成から把握される外延の範囲内において、本発明の直管形ＬＥＤ照明装置は、上記実施の形態の対応する構成（特に、透光カバーの構成）を適宜変更することができる。例えば、透光カバーの凸部及び凹部を透光カバーの外面に形成したり、凸部及び凹部の数や断面形状や配置態様や配置位置を上記実施の形態と異なるものとしたりすることができる。
【００７２】
また、本発明に係る直管形ＬＥＤ照明装置は、上記のように、まず、ＬＥＤを高密度実装する一方で、ＬＥＤの上記高密度実装に起因するＬＥＤの発光特性への熱的（または温度的）影響を防止または補償している。即ち、ＬＥＤは、光度を増大するためにできるだけ大きな電力を供給することが望ましいが、大きな電力を供給するとＬＥＤのジャンクション温度が上昇し、光出力低下、波長シフト（色の変化）、劣化の促進（寿命の低下）等の不具合を発生するため、特に、ＬＥＤを高密度実装すると、温度的影響が大きくなる。そこで、本発明は、高密度実装によるＬＥＤの密度の増加（増加率）に応じて、熱的（または温度的）影響を補償すべく、ＬＥＤの駆動電流を当該ＬＥＤに規定された（メーカー推奨値または定格における）実用的電流範囲の下限値よりも小さな値に設定することで駆動電力を小さくし、使用環境温度や外部温度（特に、ＬＥＤ周辺の温度やＬＥＤのジャンクション温度）の変化によるＬＥＤの発光特性の変化やばらつきを最小限に抑制するという特有の作用効果を発揮している。このため、例えば、本発明は、ＬＥＤの規格や定格等を下記のように設定することも好ましい。
【００７３】
［ＬＥＤ］
ＬＥＤの寸法・種類：
Ｌ×Ｗ×Ｈ＝３．０ｍｍ×２．０ｍｍ×１．３ｍｍ
シングル青色ＬＥＤ型高輝度ＳＭＤ
【００７４】
ＬＥＤの光学的・電気的特性（Ｔａ=２５℃）：
表面実装型ＬＥＤ
順方向電圧ＶＦ＝２．８〜３．５Ｖ（ＩＦ＝２０ｍＡ）（許容差＝±０．０５Ｖ）
光度ＩＶ（ＮＩＳＴ準拠の測定）＝１８００〜２６００ｍｃｄ（ＩＦ＝２０ｍＡ）（許容差＝±１０％）
色温度ＣＣＴ＝５３１０〜７０４０Ｋ（ＩＦ＝２０ｍＡ）（主波長の測定誤差＝±１ｎｍ）
逆方向電流ＩＲ＝１μＡ以下（ＶＲ＝５Ｖ）
ビーム角（１／２ビーム角）＝１２０度
順方向電流（メーカー規定の駆動電流）ＩＦ＝２０ｍＡ
【００７５】
ＬＥＤの絶対最大定格（Ｔａ=２５℃）
順方向電流ＩＦ＝３０ｍＡ
ピークパルス順方向電流ＩＦＰ＝１００ｍＡ（１ｋＨｚ、デューティーサイクル１／１０）
ＬＥＤジャンクション温度（ｐｎ接合部の温度）ＴＪ＝１２５℃
動作温度ＴＯＰＲ＝−３０〜＋８５℃（蛍光灯は−２０〜４０℃）
ワット損ＰＤ＝１０５ｍＷ
【００７６】
［基体］（管長６００ｍｍタイプ）
全長＝５８０ｍｍ
外形寸法（直径）φ＝２６ｍｍ
口金部＝１個当たり４５ｍｍ（合計９０ｍｍ）、または、６５ｍｍ（合計１３０ｍｍ）
開口長（口金４５ｍｍ）＝５８０−９０＝４９０ｍｍ
外形面積（口金４５ｍｍ）＝２６ｍｍ×４９０ｍｍ＝１２７．４ｃｍ２
開口面積（口金４５ｍｍ）＝２４ｍｍ（直径２６ｍｍ−２ｍｍ）×４９０ｍｍ＝１１７．６ｃｍ２
開口長（口金６５ｍｍ）＝５８０−１３０＝４５０ｍｍ
外形面積（口金６５ｍｍ）＝２６ｍｍ×４５０ｍｍ＝１１７．０ｃｍ２
開口面積（口金６５ｍｍ）＝２４ｍｍ（直径２６ｍｍ−２ｍｍ）×４５０ｍｍ＝１０８．０ｃｍ２
１２直列１０並列、１２０個のＬＥＤを一列で配置
発光角度＝１８０度（以上）
【００７７】
［ＬＥＤの実装密度（口金部４５ｍｍの場合）］
実装密度（開口単位長当たり）＝１２０／４９０ｍｍ（０．４９ｍ）＝２４５個／ｍ
実装密度（開口単位面積当たり）＝１２０／１１７．６（ｃｍ２）＝１．０２個／ｃｍ２
【００７８】
［ＬＥＤの実装密度（口金部６５ｍｍの場合）］
実装密度（単位長当たり）＝１２０／４５０ｍｍ（０．４５ｍ）＝２６７個／ｍ
実装密度（単位面積当たり）＝１２０／１０８（ｃｍ２）＝１．１１個／ｃｍ２
ＬＥＤ実装密度範囲＝１．０２〜１．１１個／ｃｍ２
【００７９】
［基体］（管長１２００ｍｍタイプ）
全長＝１１９８ｍｍ
外形寸法（直径）φ＝２６ｍｍ
口金部＝１個当たり４５ｍｍ（合計９０ｍｍ）、または、６５ｍｍ（合計１３０ｍｍ）
開口長（口金４５ｍｍ）＝１１９８−９０＝１１０８ｍｍ
外形面積（口金４５ｍｍ）＝２６ｍｍ×１１０８ｍｍ＝２８８．０８ｃｍ２
開口面積（口金４５ｍｍ）＝２４ｍｍ（直径２６ｍｍ−２ｍｍ）×１１０８ｍｍ＝２６５．９２ｃｍ２
開口長（口金６５ｍｍ）＝１１０８−１３０＝１０６８ｍｍ
外形面積（口金６５ｍｍ）＝２６ｍｍ×１０６８ｍｍ＝２７７．６８ｃｍ２）
開口面積（口金６５ｍｍ）＝２４ｍｍ（直径２６ｍｍ−２ｍｍ）×１０６８ｍｍ＝２５６．３２ｃｍ２）
１２直列２２並列、２６４個のＬＥＤを二列（一列１３２個）で配置
発光角度＝１８０度（以上）
【００８０】
［ＬＥＤの実装密度（口金部４５ｍｍの場合）］
実装密度（開口単位長当たり）＝２６４／１１０８＝２３８個／ｍ
（一列で見た場合の実装密度（開口単位長当たり）＝１３２／１１０８＝１１９個／ｍ）
実装密度（開口単位面積当たり）＝２６４／２６５．９２（ｃｍ２）＝０．９９個／ｃｍ２
【００８１】
［ＬＥＤの実装密度（口金部６５ｍｍの場合）］
実装密度（開口単位長当たり）＝２６４／１０６８＝２４７個／ｍ
（一列で見た場合の実装密度（開口単位長当たり）＝１３２／１０６８＝１２４個／ｍ）
実装密度（開口単位面積当たり）＝２６４／２５６．３２（ｃｍ２）＝１．０３個／ｃｍ２
ＬＥＤ実装密度範囲＝０．９９〜１．０３個／ｃｍ２
【００８２】
［基体］（管長２４００ｍｍタイプ）
全長＝２３６７ｍｍ
外形寸法（直径）φ＝３８ｍｍ（９００ｍｍ及び１２００ｍｍタイプの１．４６２倍）
外形寸法（直径）φ＝４０．５ｍｍ（９００ｍｍ及び１２００ｍｍタイプの１．５３８倍）（即ち、９００ｍｍ及び１２００ｍｍタイプの約１．４６倍〜１．５４倍：約１．５倍）
口金部＝１個当たり４５ｍｍ（合計９０ｍｍ）、または、６５ｍｍ（合計１３０ｍｍ）
開口長（口金４５ｍｍの場合）＝２３６７−９０＝２２７７ｍｍ
外形面積（直径３８ｍｍ、口金４５ｍｍの場合）＝３８ｍｍ×２２７７ｍｍ＝８６５．２６ｃｍ２
開口面積（直径３８ｍｍ、口金４５ｍｍの場合）＝３６ｍｍ（直径３８ｍｍ−２ｍｍ）×２２７７ｍｍ＝８１９．７２ｃｍ２
外形面積（直径４０．５ｍｍ、口金４５ｍｍの場合）＝４０．５ｍｍ×２２７７ｍｍ＝９２２．１８５ｃｍ２
開口面積（直径４０．５ｍｍ、口金４５ｍｍの場合）＝３８．５ｍｍ（直径４０．５ｍｍ−２ｍｍ）×２２７７ｍｍ＝８７６．６４５ｃｍ２
開口長（口金６５ｍｍの場合）＝２３６７−１３０＝２２３７ｍｍ
外形面積（直径３８ｍｍ、口金６５ｍｍの場合）＝３８ｍｍ×２２３７ｍｍ＝８５０．０６ｃｍ２
開口面積（直径３８ｍｍ、口金６５ｍｍの場合）＝３６ｍｍ（直径３８ｍｍ−２ｍｍ）×２２３７ｍｍ＝８０５．３２ｃｍ２
外形面積（直径４０．５ｍｍ、口金６５ｍｍの場合）＝４０．５ｍｍ×２２３７ｍｍ＝９０５．９８５ｃｍ２
開口面積（直径４０．５ｍｍｍ口金６５ｍｍ）＝３８．５ｍｍ（直径４０．５ｍｍ−２ｍｍ）×２２３７ｍｍ＝８６１．２４５ｃｍ２
１４直列５６並列、７８４個のＬＥＤを二列（一列３９２個）で配置
発光角度＝１８０度（以上）
【００８３】
［ＬＥＤの実装密度（直径３８ｍｍ、口金部４５ｍｍの場合）］
実装密度（開口単位長当たり）＝７８４／２２７７＝３４４個／ｍ（一列で見た場合の実装密度（開口単位長当たり）＝３９２／２２７７＝１７２個／ｍ）
実装密度（開口単位面積当たり）＝７８４／８１９．７２（ｃｍ２）＝０．９６個／ｃｍ２
【００８４】
［ＬＥＤの実装密度（直径３８ｍｍ、口金部６５ｍｍの場合）］
実装密度（開口単位長当たり）＝７８４／２２３７＝３５０個／ｍ（一列で見た場合の実装密度（開口単位長当たり）＝３９２／２２３７＝１７５個／ｍ）
実装密度（開口単位面積当たり）＝７８４／８０５．３２（ｃｍ２）＝０．９７個／ｃｍ２
ＬＥＤ実装密度範囲＝０．９６〜０．９７個／ｃｍ２
【００８５】
［ＬＥＤの実装密度（直径４０．５ｍｍ、口金部４５ｍｍの場合）］
実装密度（開口単位面積当たり）＝７８４／８７６．６４５（ｃｍ２）＝０．８９個／ｃｍ２
【００８６】
［ＬＥＤの開口単位面積当たり実装密度（直径４０．５ｍｍ、口金部６５ｍｍの場合）］
実装密度（開口単位面積当たり）＝７８４／８６１．２４５（ｃｍ２）＝０．９１個／ｃｍ２
ＬＥＤ実装密度範囲＝０．８９〜０．９１個／ｃｍ２
【図１】
0005939774.tif 000002
【図２】
0005939774.tif 000003
【図３】
0005939774.tif 000004
【図４】
0005939774.tif 000005
【図５】
0005939774.tif 000006
【図６】
0005939774.tif 000007
【図７】
0005939774.tif 000008
【図８】
0005939774.tif 000009
【図９】
0005939774.tif 000010
【図１０】
0005939774.tif 000011
【図１１】
0005939774.tif 000012
【図１２】
0005939774.tif 000013
【図１３】
0005939774.tif 000014
【図１４】
0005939774.tif 000015
【図１５】
0005939774.tif 000016
【図１６】
0005939774.tif 000017
【図１７】
0005939774.tif 000018
【図１８】
0005939774.tif 000019