(57)【要約】【課題】  安価であって、照明光が損なわれることなく寿命報知が行える照明装置および管状ランプを提供する。【解決手段】  管状ランプ２１は、半導体発光素子７を光源とする発光体２２と、発光体２２を配設する枠体２３と、枠体２３を収納する管状の樹脂からなり、半導体発光素子７の放射光を透過するカバー体２４と、カバー体２４の端部２４ｄ，２４ｅに取り付けられた口金２５，２６と、カバー体２４の端部側２４ｅの表面２４ａ側または裏面２４ｂ側に設けられ、カバー体２４よりも経年使用による変色速度が速い透光性を有する樹脂製の変色部材２７と、を具備している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体発光素子を光源とする発光体と；
この発光体を配設する装置本体と；
前記発光体を覆うように前記装置本体に取り付けられ、前記半導体発光素子の放射光を透過する樹脂製のカバー体と；
このカバー体の縁部側の表面側または裏面側に設けられ、前記カバー体よりも経年使用による変色速度が速い透光性を有する樹脂製の変色部材と；
を具備していることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
半導体発光素子を光源とする発光体と；
この発光体を配設する枠体と；
この枠体を収納する管状の樹脂からなり、前記半導体発光素子の放射光を透過するカバー体と；
このカバー体の端部に取り付けられた口金と；
前記カバー体の端部側の表面側または裏面側に設けられ、前記カバー体よりも経年使用による変色速度が速い透光性を有する樹脂製の変色部材と；
を具備していることを特徴とする管状ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、寿命報知機能を有する照明装置および管状ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤを光源とする照明装置は、ＬＥＤの放熱性の向上が図られている。ＬＥＤは、照明装置における放熱性の向上などにより益々長寿命化され、現今、４万時間を超える寿命とされている。このため、ＬＥＤは、照明装置の設計寿命を大幅に超えて点灯することが考えられており、ＬＥＤを点灯する点灯装置や装置本体などの経年劣化により不具合を引き起こすことが懸念されている。そこで、照明装置の寿命を検知して使用者に報知し交換を促すことが行われている。従来、照明装置の寿命報知は、例えばＬＥＤの累積点灯時間を計時し、この累積点灯時間が所定値以上となったときに、ＬＥＤを消灯または点滅させている。
【０００３】
また、照明装置が不具合を引き起こす前に、ＬＥＤの発熱によって樹脂素材が絶縁劣化して導通し、ＬＥＤを点灯させる電流を遮断することでＬＥＤを非点灯とする寿命検出素子を備える照明装置（ランプ）が提案されている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
また、ＬＥＤの寿命の報知手段として、ＬＥＤの周辺部材に、ＬＥＤの出射光もしくは熱を受けて、色および透明度が経時変化する材質のものを用いた発光装置（ランプ）が提案されている（例えば特許文献２参照。）。この発光装置は、光もしくは熱を受けた累積時間が寿命時間に達すると、周辺部材が劣化して、色が変化し、光度の著しい低下や発光色の著しい変化によって、ＬＥＤの寿命の到来を知らせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９０９４４７号公報（第６−７頁、第１図）
【特許文献２】特開２０１０−１２３８０１号公報（第１１頁、第１Ａ図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＬＥＤの累積点灯時間が所定値以上となったときに、ＬＥＤを消灯または点滅させる報知手段は、タイマ機能を備えるとともに、ＬＥＤを点灯制御する点灯制御手段を備えるので、照明装置がコストアップするという欠点を有する。
【０００７】
また、寿命検出素子の樹脂素材の絶縁劣化により、ＬＥＤを不点灯とする照明装置は、いきなり照明が損なわれるという欠点を有する。また、周辺部材の劣化による光度の著しい低下や発光色の著しい変化による寿命報知は、ＬＥＤの累積点灯にしたがって、光度が次第に低下し、発光色が次第に変化していくので、照明光の質が経時にしたがって次第に低下していくという欠点を有する。
【０００８】
本発明の実施形態は、安価であって、照明光が損なわれることなく寿命報知が行える照明装置および管状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】
【０００９】
本実施形態の照明装置は、発光体、装置本体、カバー体および変色部材を有して構成される。発光体は、半導体発光素子を光源として形成される。装置本体は、発光体を配設している。カバー体は、発光体を覆うように装置本体に取り付けられる。そして、カバー体は、樹脂製であり、半導体発光素子の放射光を透過する。
【００１０】
変色部材は、カバー体の縁部側の表面側または裏面側に設けられる。そして、変色部材は、透光性を有する樹脂製であって、カバー体よりも経年使用による変色速度が速いものである。
【発明の効果】
【００１１】
本実施形態の照明装置によれば、変色部材は、経年使用によってカバー体よりも速く変色し、半導体発光素子の放射光の透過率が低下するので、カバー体の縁部側の暗さの程度を応じて、照明装置の寿命の到来を予見できることが期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す照明装置の概略断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す管状ランプのカバー体を透過した概略正面図である。
【図３】同上、管状ランプの概略断面図である。
【図４】同上、照明器具の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１４】
本実施形態の照明装置１は、図１に示すように、発光体２、装置本体３、カバー体４および変色部材５を有して構成されている。
【００１５】
発光体２は、基板６および半導体発光素子としてのＬＥＤ７を有して形成されている。基板６は、例えば高熱伝導率を有する金属板、例えばアルミニウム板からなり、長方形に形成されている。基板６の一面側には、不図示の絶縁層が形成され、この絶縁層上に複数個のＬＥＤ７が実装されている。ＬＥＤ７は、基板７の長手方向に沿って等間隔に設けられ、また、複数列に設けられている。ＬＥＤ７は、発光体２の光源であり、例えば白色光を放射するパッケージ品からなっている。
【００１６】
装置本体３は、例えば冷間圧延鋼板により、造営物や取付部材に直付けするための取付部８，８を有する長方形であって低底の箱状に形成されている。装置本体３は、内部に点灯装置９を配設し、底部１０の外面側（前面側）に発光体２を配設している。発光体２は、基板６の他面側が底部１０の外面に密接するようにして、接着剤またはねじ等により底部１０に取り付けられている。点灯装置９は、不図示の電線により、外部電源および発光体２に電気接続されており、交流電源を直流電源に変換して所定の電流をＬＥＤ７に供給し、ＬＥＤ７を点灯させる点灯回路を形成している。
【００１７】
カバー体４は、ＬＥＤ７の放射光を透過する合成樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂により形成されている。カバー体４は、装置本体３とほぼ同等の外形を有する長方形の箱状に形成され、上側に内方に突出する取付部１１が周回に亘って設けられている。そして、カバー体４は、発光体２を覆うように装置本体３の底部１０に取り付けられている。すなわち、カバー体４の取付部１１が接着剤またはねじ等により、底部１０の外面側に取り付けられている。
【００１８】
変色部材５は、カバー体４よりも経年使用による変色速度が速い透光性の樹脂からなっている。すなわち、カバー体４のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂よりも耐熱温度が低い合成樹脂、例えばポリエチレン樹脂からなっている。変色部材５は、ポリエチレン樹脂の他に、ポリプロピレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂等によって形成可能である。
【００１９】
そして、変色部材５は、略Ｌ形の板状に形成され、カバー体４の長手方向の縁部側４ａ，４ｂの側部１２，１２の裏面側に設けられている。変色部材５は、例えば接着剤により側部１２，１２の裏面に密着されている。カバー体４の底部１３は、縁部側４ａ，４ｂの一部に変色部材５が設けられており、大部分が発光体２に直に面している。
【００２０】
次に、本発明の第１の実施形態の作用について述べる。
【００２１】
照明装置１は、点灯装置９に外部電源が投入されると、点灯装置９が動作し、点灯装置９から発光体２の各ＬＥＤ７に所定の電流が供給される。各ＬＥＤ７は、点灯し、白色光を放射するとともに発熱する。ＬＥＤ７から放射された白色光は、広がり光となり、主としてカバー体４の底部１３を透過して外部空間に出射される。また、広がり光の一部は、透光性の変色部材５を透過し、カバー体４の長手方向の両側部１２，１２を透過して外部空間に出射する。また、広がり光の一部は、カバー体４の短手方向の両側部を透過して外部空間に出射する。こうして、カバー体４の外部空間に露出する領域から白色光が放射される。
【００２２】
そして、ＬＥＤ７に発生した熱は、基板６から装置本体３に熱伝導されて、装置本体３から外部空間に放出されるとともに、カバー体４に熱伝導されてカバー体４から外部空間に放出される。また、ＬＥＤ７に発生した熱は、カバー体４に輻射される。輻射熱は、主としてカバー体４の底部１３側に輻射され、一部が変色部材５，５およびカバー体４の短手方向の側部側に輻射される。カバー体４および変色部材５，５は、ＬＥＤ７が点灯しているときには、常時、ＬＥＤ７からの輻射熱が照射される。
【００２３】
そして、ＬＥＤ７が累積点灯されるにつれ、カバー体４および変色部材５，５は、輻射熱により次第に劣化して変色し、透過率が低下していく。ここで、変色部材５は、カバー体４である例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂よりも経年使用による変色速度が速い樹脂、例えばポリエチレン樹脂製であるので、カバー体４よりも速く透過率が低下していく。変色部材５，５が介在することにより、ＬＥＤ７が累積点灯されるにつれ、カバー体４の底部１３および短手方向の両側部を透過する白色光の低下よりも、カバー体４の長手方向の縁部側４ａ，４ｂおよび両側部１２，１２を透過する白色光の低下が次第に大きくなっていく。すなわち、カバー体４は、経年使用により、その両側部１２，１２が残余の部分よりも次第に暗くなっていく。
【００２４】
変色部材５は、ＬＥＤ７の累積点灯時間が定格寿命時間例えば４万時間になる前には、例えば２０％以下の透過率となり、カバー体４の両側部１２，１２は、使用者に容易に認識されやすい程度の暗さとなる。使用者は、カバー体４の両側部１２，１２の暗さに応じて、照明装置１を寿命時間の程度を把握し、カバー体４の両側部１２，１２の暗さが目立つときに照明装置１の寿命を判断する。これにより、ＬＥＤ７が定格寿命時間となる前に照明装置１の交換等が行える。
【００２５】
照明装置１は、ＬＥＤ７の定格寿命時間を超えて使用されなくなるので、点灯装置９や装置本体３などの経年劣化により不具合が防止される。また、照明装置１は、カバー体４の縁部側４ａ，４ｂおよび両側部１２，１２に変色部材５，５を設けることにより、寿命報知機能が安価に形成されるとともに、使用期間に亘って照明光が損なわれることがなくなる。
【００２６】
本実施形態の照明装置１によれば、変色部材５は、経年使用によってカバー体４よりも速く変色して、ＬＥＤ７の放射光の透過率が低下するので、変色部材５が設けられるカバー体４の縁部側４ａ，４ｂおよび両側部１２，１２の暗さの程度を応じて、照明装置１の寿命の到来を予見できるという効果を有する。
【００２７】
なお、本実施形態において、変色部材５，５は、カバー体４の両側部１２，１２の裏面側にそれぞれ設けたが、表面側（外面側）に設けてもよい。この場合であっても、上述と同様の作用、効果が得られる。また、変色部材５は、カバー体４の短手方向の縁部側および側部にも設けられてもよい。すなわち、変色部材５は、カバー体４の縁部側の周回に亘って設けられてもよく、周回の一部に設けられてもよい。また、発光体２は、半導体発光素子としてＬＥＤ７を用いたが、これに限らず、有機ＥＬ素子などを用いてもよい。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００２９】
本実施形態の管状ランプ２１は、直管形ランプであり、図２および図３に示すように構成される。なお、各図において、図１と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
【００３０】
図２において、管状ランプ２１は、発光体２２、枠体２３、カバー体２４、口金２５，２６および変色部材２７を有して形成されている。
【００３１】
発光体２２は、長尺の基板２８、この基板２８の一面２８ａ側に長手方向に沿って設けられた半導体発光素子としてのＬＥＤ７および長手方向の一端部２８ｃに設けられたコネクタ２９を有して形成されている。ＬＥＤ７は、発光体２２の光源となる。
【００３２】
基板２８は、例えば合成樹脂板、例えばガラスエポキシ材からなり、複数個のＬＥＤ７を短手方向の中央部の一面２８ａ側に実装しているとともに、長手方向に沿って等間隔に設けている。また、複数個のＬＥＤ７は、配線パターンに電気的に接続されて、配線パターンにより例えば直並列に接続されているとともにコネクタ２９に電気接続されている。コネクタ２９は、基板２８の一面２８ａ側の一端部２８ｃに設けられて点灯装置に接続される。そして、発光体２２は、コネクタ２９およびＬＥＤ７を除く領域に、不図示の絶縁層または高反射率の光反射膜が形成されている。発光体２２は、図３に示すように、枠体２３に配設されている。
【００３３】
枠体２３は、高熱伝導率を有する金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなり、発光体２２と同等の長手寸法または発光体２２よりも長い長手寸法を有し、肉厚で空洞のない中実に形成されている。また、枠体２３は、短手方向において、下面側が円弧状の外周面３０に形成され、上面側が平面状の基板搭載面３１に形成されている。基板搭載面３１に基板２８の他面２８ｂが密接するようにして発光体２２が不図示のねじ等により取り付けられている。そして、基板搭載面３１から外周面３０に至る経路は、発光体２２の熱を外部空間へ放熱するための放熱経路となっている。すなわち、枠体２３は、放熱体の機能を有する。そして、枠体２３は、カバー体２４に収納されている。
【００３４】
カバー体２４は、ＬＥＤ７の放射光を透過する合成樹脂、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂からなり、表面（外面）２４ａが円形状に形成され、裏面（内面）２４ｂに正対する突出部３２，３２を有する管状（円筒状）に形成されている。カバー体２４は、その外径が例えば２５ｍｍであり、その全長が従来の蛍光ランプとほぼ同等に形成されている。そして、突出部３２，３２は、カバー体２４の縦断面における一端側２４ｃの裏面２４ｂ側に形成され、カバー体２４の長手方向に亘って枠体２３を係止するように裏面２４ｂから突出形成されている。枠体２３は、カバー体２４の長手方向の一端部２４ｄまたは他端部２４ｅから突出部３２，３２よりも一端側２４ｃの空間に挿入される。
【００３５】
口金２５，２６は、図１に示すように、カバー体２４の長手方向の両端部２４ｄ，２４ｅにそれぞれ取り付けられている。口金２５，２６は、一般社団法人日本電球工業会規格の口金ＧＸ１６ｔ−５であり、電気絶縁性を有する合成樹脂例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂により、それぞれ有底の円筒状に形成されている。口金２５，２６には、カバー体２４の長手方向の両端部２４ｄ，２４ｅが挿入され、不図示の固定手段例えば接着剤によって固定されている。
【００３６】
口金２５は、給電端子側口金であり、一対の給電用接触子３３，３３を配設している。また、口金２６は、アース端子側口金であり、１個の保持子３４を配設している。一対の給電用接触子３３，３３は、例えば黄銅からなり、比較的肉厚の大きい略板状に形成され、口金２５の底部３５の外面３５ａの中央部に設けられた凸部３６にインサート成形により設けられて、底部３５および凸部３６を貫通している。また、一対の給電用接触子３３，３３は、その先端側３３ａ，３３ａがＬ形となるように折り曲げられているとともに互いに遠ざかる方向となるようにして形成されている。保持子３４は、肉厚を有するＴ字形の金属からなり、口金２６の底部３７の外面３７ａの中央部に設けられている。  
【００３７】
そして、一対の給電用接触子３３，３３は、口金２５内およびカバー体２４内に配線された図示しない接続線により、基板２８の一端部２８ｃに配設されたコネクタ２９に電気接続されている。
【００３８】
変色部材２７は、カバー体２４の他端部２４ｅの裏面２４ｂ側に設けられている。変色部材２７は、カバー体２４とほぼ同等の厚さを有する所定幅の板状に形成されているとともに、図３に示すように、カバー体２４の裏面（内面）２４ｂに密接して突出部３２，３２近傍に達する円弧状に形成されている。変色部材２７は、透光性の接着剤により、カバー体２４の裏面２４ｂに固着されている。
【００３９】
そして、変色部材２７は、カバー体２４よりも経年使用による変色速度が速い透光性の樹脂からなっている。すなわち、カバー体２４のポリカーボネート（ＰＣ）樹脂よりも耐熱温度が低い合成樹脂からなり、図１において説明した変色部材５の合成樹脂からなり、例えばポリエチレン樹脂からなっている。
【００４０】
このように形成された管状ランプ２１は、図４に示す照明器具４１に装着される。照明器具４１は、天井面に直付けされるベースライトであり、器具本体４２、管状ランプ２１および点灯装置４３を有して構成されている。器具本体４２は、例えば冷間圧延鋼板からなり、端板４４，４４および反射板４５を有する長形の箱体に形成されている。そして、器具本体４２は、その長手方向の両端側４２ａ，４２ｂに管状ランプ２１が着脱される一対のソケット４６，４７を取り付けている。また、器具本体４２は、その内部に点灯装置４３を配設している。
【００４１】
一対のソケット４６，４７には、管状ランプ２１の口金２５，２６が挿入されて接続されている。ソケット４６は、電源ソケットとなり、ソケット４７は、保持ソケットとなっている。点灯装置４３は、管状ランプ２１に所定の電流を供給し、管状ランプ２１を点灯するように形成されている。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態の作用について述べる。
【００４３】
照明器具４１は、点灯装置４３に外部電源が投入されると、点灯装置４３が動作し、点灯装置４３からソケット４６および管状ランプ２１の一対の給電用接触子３３，３３を介して発光体２２の各ＬＥＤ７に所定の電流が供給される。各ＬＥＤ７は、点灯し、白色光を放射するとともに発熱する。ＬＥＤ７から放射された白色光は、カバー体２４を透過して床面側の外部空間に出射される。また、口金２６に最短のＬＥＤ７から放射された白色光の一部は、透光性の変色部材２７を透過し、カバー体２４の長手方向の他端部２４ｅを透過して外部空間に出射する。こうして、口金２５，２６間のカバー体２４から白色光が放射される。
【００４４】
そして、ＬＥＤ７に発生した熱は、基板２８から枠体２３に熱伝導され、枠体２３からカバー体２４に熱伝導されて、カバー体２４から外部空間に放出される。また、ＬＥＤ７に発生した熱は、カバー体２４に輻射するとともに、変色部材２７に輻射する。カバー体２４および変色部材２７は、ＬＥＤ７が点灯しているときには、常時、ＬＥＤ７からの輻射熱が照射される。
【００４５】
そして、ＬＥＤ７が累積点灯されるにつれ、カバー体２４および変色部材２７は、輻射熱により次第に劣化して変色し、透過率が低下していく。ここで、変色部材２７は、カバー体２４である例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂よりも経年使用による変色速度が速い樹脂、例えばポリエチレン樹脂製であるので、カバー体２４よりも速く透過率が低下していく。変色部材２７が介在するカバー体２４の他端部２４ｅは、ＬＥＤ７が累積点灯されるにつれ、カバー体２４の他の部位よりも白色光の透過率が大きく低下していき、次第に暗くなっていく。
【００４６】
そして、変色部材２７は、ＬＥＤ７の累積点灯時間が定格寿命時間例えば４万時間になる前には、例えば２０％以下の透過率となり、カバー体２４の他端部２４ｅは、使用者に容易に認識されやすい程度の暗さとなる。使用者は、カバー体２４の他端部２４ｅの暗さに応じて、照明器具４１の寿命時間の程度を把握し、カバー体２４の他端部２４ｅの暗さが目立つときに照明器具４１の寿命を判断する。これにより、ＬＥＤ７が定格寿命時間となる前に照明器具４１の交換等が行える。
【００４７】
照明器具４１は、ＬＥＤ７の定格寿命時間を超えて使用されなくなるので、点灯装置４３や器具本体４２などの経年劣化により不具合が防止される。また、照明器具４１は、管状ランプ２１のカバー体２４の他端側２４ｅに変色部材２７を設けるのみで寿命報知が行えるので、寿命報知機能が安価に形成されるとともに、使用期間に亘って照明光が損なわれることがなくなる。
【００４８】
本実施形態の管状ランプ２１によれば、変色部材２７は、経年使用によってカバー体２４よりも速く変色して、ＬＥＤ７の放射光の透過率が低下するので、変色部材２７が設けられるカバー体２４の他端部２４ｅの暗さの程度を応じて、照明器具４１の寿命の到来を予見できるという効果を有する。
【００４９】
なお、本実施形態において、変色部材２７は、カバー体２４の他側部２４ｅの裏面２４ｂ側に設けたが、表面２４ａ側に設けてもよい。この場合であっても、上述と同様の作用、効果が得られる。また、変色部材２７は、カバー体２４の両端部２４ｄ，２４ｅの裏面２４ｂ側または表面２４ａ側にそれぞれ設けてもよい。
【００５０】
また、管状ランプ２１は、カバー体２４の両端部２４ｄ，２４ｅに口金２５，２６を設けたが、一端部２４ｄに口金２５を有する片口金形に形成してもよい。また、管状ランプ２１は、直管形ランプに形成したが、環形ランプに形成してもよい。また、カバー体２４は、円筒状に形成したが、これに限らず、発光体２２を包囲して枠体２３に取り付けられる半円形状や円弧形状の管状に形成されてよい。
【００５１】
また、本発明の上述した実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１…照明装置、  ２，２２…発光体、  ３…装置本体、  ４，２４…カバー体、  ５，２７…変色部材、  ７…半導体発光素子としてのＬＥＤ、  ２１…管状ランプ、  ２３…枠体、  ２５，２６…口金
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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