(57)【要約】  ＬＥＤランプＡ１は、複数のＬＥＤモジュール３０と、複数のＬＥＤモジュール３０を収容する管状の拡散パイプ２０と、を備え、各ＬＥＤモジュール３０は、ＬＥＤ３１と、ＬＥＤ３１を覆う樹脂パッケージ３２と、を有しており、樹脂パッケージ３２は、拡散パイプ２０の内面２１と対向する光出射面３５を有し、ＬＥＤ３１から出射された光を内部で拡散させて光出射面３５から出射するように構成されており、光出射面３５と拡散パイプ２０の内面２１との距離が、光出射面３５とＬＥＤ３１との距離よりも小さくなっている。このような構成により、光むらを抑制し、光量を増大させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤモジュールと、
上記複数のＬＥＤモジュールを収容し、上記複数のＬＥＤモジュールからの光の少なくとも一部を透過させる管状のパイプと、を備え、
上記各ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤと、上記ＬＥＤを覆う樹脂パッケージと、を有しており、
上記樹脂パッケージは、上記パイプの内面と対向する光出射面を有し、上記ＬＥＤから出射された光を内部で拡散させて上記光出射面から出射するように構成されており、
上記光出射面と上記パイプの内面との距離が、上記光出射面と上記ＬＥＤとの距離よりも小さくなっている、ＬＥＤランプ。
【請求項２】
上記パイプは、上記複数のＬＥＤモジュールからの光を拡散させ、かつ透過させる、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項３】
上記樹脂パッケージは、上記ＬＥＤを直接覆うように形成された第１の保護層と、上記第１の保護層を覆い、上記光出射面を有する第２の保護層と、を備えており、上記第１の保護層は蛍光材料を含んでいる、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
【請求項４】
上記第２の保護層は、上記第１の保護層から出射した光を内部で拡散させて上記光出射面から出射するように構成されている、請求項３に記載のＬＥＤランプ。
【請求項５】
上記樹脂パッケージは、上記光出射面が上記パイプの内面に沿う、半円柱状とされている、請求項１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、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）を光源とし、蛍光灯の代替として一般用蛍光灯照明器具に取り付け可能なＬＥＤランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来のＬＥＤランプの一例を断面図で示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤランプＸは、長矩形状の基板９１と、基板９１上に搭載された複数のＬＥＤ９２と、基板９１を収容する管９３と、端子９４と、を備えている。基板９１上には複数のＬＥＤ９２および端子９４に接続される図示しない配線パターンが形成されている。このＬＥＤランプＸは、端子９４を一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、複数のＬＥＤ９２を発光させることができるように構成されている。【０００３】
なお、一般用蛍光灯照明器具とは、主に屋内の一般照明に広く用いられる照明器具であり、たとえば日本国内においては、商用１００Ｖまたは２００Ｖ電源を用い、ＪＩＳ  Ｃ７６１７に定められた直管形蛍光ランプまたはＪＩＳ  Ｃ７６１８に定められた環形蛍光ランプが取り付けられる照明器具をいう。【０００４】
しかしながら、ＬＥＤランプＸでは、ＬＥＤ９２同士の間に隙間があるため、出射される光にむらが生じることがあった。このような光のむらを抑えるには、たとえば管９４を厚くして光をより拡散させる方法があるが、この場合、管９４の透光性が低下してＬＥＤランプＸの光量が低下する問題があった。このため、ＬＥＤランプＸは、蛍光ランプの代替として好ましく用いることが困難であった。【０００５】
【特許文献１】実開平６−５４１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、光むらが生じにくく、なおかつ十分な光量を有するＬＥＤランプを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。【０００８】
本発明によって提供されるＬＥＤランプは、複数のＬＥＤモジュールと、上記複数のＬＥＤモジュールを収容し、上記複数のＬＥＤモジュールからの光の少なくとも一部を透過させる管状のパイプと、を備え、上記各ＬＥＤモジュールは、ＬＥＤと、上記ＬＥＤを覆う樹脂パッケージと、を有しており、上記樹脂パッケージは、上記パイプの内面と対向する光出射面を有し、上記ＬＥＤから出射された光を内部で拡散させて上記光出射面から出射するように構成されており、上記光出射面と上記パイプの内面との距離が、上記光出射面と上記ＬＥＤとの距離よりも小さくなっている。【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記パイプは、上記複数のＬＥＤモジュールからの光を拡散させ、かつ透過させる。【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂パッケージは、上記ＬＥＤを直接覆うように形成された第１の保護層と、上記第１の保護層を覆い、上記光出射面を有する第２の保護層と、を備えており、上記第１の保護層は蛍光材料を含んでいる。【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２の保護層は、上記第１の保護層から出射した光を内部で拡散させて上記光出射面から出射するように構成されている。【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂パッケージは、上記光出射面が上記パイプの内面に沿う、半円柱状とされている。【００１３】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤランプを示す平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤランプを示す平面図である。
【図４】図３のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】従来のＬＥＤランプの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。【００１６】
図１および図２は、本発明の第１実施形態に基づくＬＥＤランプを示している。本実施形態のＬＥＤランプＡ１は、基板１０、拡散パイプ２０、ＬＥＤモジュール３０、および、口金４０を備えており、全体として方向ｘに沿って長く延びる円筒状に形成されている。このＬＥＤランプＡ１は、たとえば直管形蛍光ランプの代替として、一般用蛍光灯照明器具に取り付けられて用いられる。【００１７】
基板１０は、たとえばＡｌ製であり、複数の放熱板１１を有し、方向ｘに沿って長く延びる細長状に形成されている。この基板１０の幅方向を方向ｙとし、厚み方向を方向ｚとする。基板１０の表面には図示しない配線パターンが形成されている。各放熱板１１は、方向ｘにおける基板１０の略全長にわたって、基板１０の裏面から方向ｚに沿って突出するように形成されている。複数の放熱板１１は、互いに平行であり、方向ｙにおいて並ぶように配置されている。【００１８】
拡散パイプ２０は、複数のＬＥＤモジュール３０が出射した光を拡散させるために設けられており、方向ｘに長く延びる直管状に形成されている。この拡散パイプ２０は、外側の円の直径が３２．５ｍｍである円環状の断面を有しており、内部に基板１０とＬＥＤモジュール３０とを収容している。【００１９】
ＬＥＤモジュール３０は、方向ｘに沿って並ぶように基板１０上に複数個配置されている。各ＬＥＤモジュール３０は、ＬＥＤ３１とこれを保護する樹脂パッケージ３２とを備えており、ＬＥＤ３１が基板１０上の図示しない配線パターンと導通接続されるように構成されている。【００２０】
ＬＥＤ３１は、たとえばｎ型半導体層およびｐ型半導体層と、これらに挟まれた活性層とが積層された構造とされている。このＬＥＤ３１は、たとえばＧａＮ系半導体からなり、青色光を発光可能に構成されている。なお、このＬＥＤ３１は、平面視正方形であり、その一辺の長さは１ｍｍとなっている。ＬＥＤ３１は、ＬＥＤモジュール３０の中央に配置されている。【００２１】
樹脂パッケージ３２は、ＬＥＤ３１からの光に対して透光性を有するたとえばシリコン樹脂を用いてｘ方向に沿って長く延びる半円柱状に形成されており、第１の保護層３３と第２の保護層３４とを備えている。この樹脂パッケージ３２の直径は、たとえば２２ｍｍであり、ｘ方向における長さは４０ｍｍとなっている。第１の保護層３３は、ＬＥＤ３１を覆う直方体状に形成されており、青色光によって励起されることにより黄色光を発する蛍光材料を含んでいる。第２の保護層３４は、乳白色であり、ＬＥＤ３１から出た光を内部で拡散させて外周に形成された光出射面３５から出射するように構成されている。光出射面３５は、円筒の外周面の一部からなり、拡散パイプ２０の内面２１と対向している。光出射面３５と内面２１との距離は、光出射面３５とＬＥＤ３１との距離よりも小さくなっており、拡散パイプ２０の断面における、樹脂パッケージ３２の面積は比較的大きなものとなっている。【００２２】
口金４０は、方向ｘに沿って延びる円筒状に形成されており、２本の端子ピン４１を保持している。口金４０は、基板１０のｘ方向における両端部のそれぞれに取り付けられており、各端子ピン４１は、基板１０上の図示しない配線パターンと導通接続されている。各端子ピン４１を蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、複数のＬＥＤモジュール３０に電力を供給し、ＬＥＤ３１を発光させることができる。【００２３】
次に、ＬＥＤランプＡ１の作用について説明する。【００２４】
本実施形態によれば、ＬＥＤ３１から出射された青色光は、第１の保護層３３に含まれる蛍光材料より生じる黄色光と混ざって白色光となって第２の保護層３４に入射する。さらに、第２の保護層３４に入射した光は、乳白色の第２の保護層３４内部で拡散され、光出射面３５から平面視において楕円状に拡散する光として出射される。ｘ方向に沿って並ぶ複数の光出射面３５から出射された光は、拡散パイプ２０により、さらに拡散されて外部へ出射される。このため、ＬＥＤランプＡ１から出射される光は、方向ｘにおいて光むらが少ない光となっている。さらに、ＬＥＤランプＡ１は、第２の保護層３４により光が十分に拡散されるため、拡散パイプ２０の厚みを薄くし、出射光量の増加を図ることも可能となっている。したがって、ＬＥＤランプＡ１は、直管形蛍光ランプの代替として好ましく用いることができる。【００２５】
また、本実施形態によれば、基板１０には、複数の放熱板１１が形成されているため、ＬＥＤ３１が発光する際に発する熱を好ましく放熱することができる。このため、ＬＥＤ３１が劣化しにくく、ＬＥＤランプＡ１は、安定した照明を供給することができる。【００２６】
図３および図４は、本発明の第２実施形態に基づくＬＥＤランプを示している。本実施形態のＬＥＤランプＡ２は、基板１０、拡散パイプ２０、ＬＥＤモジュール３０、および、口金４０を備えており、円環状に形成されている。このＬＥＤランプＡ２は、たとえば環形蛍光ランプの代替として、一般用蛍光灯照明器具に取り付けられて用いられる。【００２７】
基板１０は、たとえばＡｌ製であり、複数の放熱板１１を備えており、平面視円環状に形成されている。基板１０の表面には図示しない配線パターンが形成されている。複数の放熱板１１は、いずれも基板１０の裏面から突出しており、互いに平行であり、基板１０の径方向に沿って並ぶように配置されている。【００２８】
拡散パイプ２０は、複数のＬＥＤモジュール３０が出射した光を拡散させるために設けられており、平面視円環状に形成されている。この拡散パイプ２０は、外側の円の直径が２９ｍｍである円環状の断面を有しており、内部に基板１０とＬＥＤモジュール３０とを収容している。【００２９】
ＬＥＤランプＡ２におけるＬＥＤモジュール３０は、ＬＥＤランプＡ１におけるＬＥＤモジュール３０と同型のものを用いることができる。ＬＥＤランプＡ２では、たとえば図３に示すように、１２個のＬＥＤモジュール３０が、基板１０の周方向に沿って配置されている。【００３０】
口金４０は、基板１０上の図示しない配線パターンと導通接続された図示しない端子ピンを備えている。口金４０の端子ピンを蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、複数のＬＥＤモジュール３０に電力を供給し、ＬＥＤ３１を発光させることができる。【００３１】
このようなＬＥＤランプＡ２では、複数のＬＥＤモジュール３０が発する光が十分に拡散されているため、周方向に沿って光むらを減らすことができ、なおかつ、拡散パイプ２０の厚みを薄くし、出射光量の増加を図ることが可能となっている。このため、ＬＥＤランプＡ２は、環形蛍光ランプの代替として、好ましく用いることができる。【００３２】
また、本実施形態でも、基板１０には、複数の放熱板１１が形成されているため、ＬＥＤ３１が発光する際に発する熱を好ましく放熱することができる。このため、ＬＥＤ３１が劣化しにくく、ＬＥＤランプＡ２は、安定した照明を供給することができる。【００３３】
なお、直管形のＬＥＤランプＡ１と環形のＬＥＤランプＡ２とで同じ型のＬＥＤモジュール３０を用いることができるため、両者を製造する場合の効率化を図ることができる。【００３４】
本発明にかかるＬＥＤランプは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明にかかるＬＥＤランプの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。【００３５】
また、樹脂パッケージ３２の大きさは拡散パイプ２０の直径に応じて適宜調整可能である。またさらに、樹脂パッケージ３２内における第１の保護層３３および第２の保護層３４の比率は、第２に保護層３４の比率が大きくなる範囲内で自在に設定可能である。【００３６】
たとえば、基板と放熱板とが別々の部材に分かれていても構わない。また、パイプの一部が開口していても構わない。本発明で言うパイプは、ＬＥＤモジュールからの光を拡散させるものに限定されず、ＬＥＤモジュールからの光を拡散させることなく透過させるものであってもよい。
【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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【国際調査報告】
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