(57)【要約】【課題】パイプ内に電源部を収容した構成において、パイプの長手方向全域で両面発光可能な照明装置を提供する。【解決手段】ＬＥＤ照明灯１は、複数のＬＥＤ素子２１と、第１の面及び第１の面と反対側の第２の面を有し、第１の面及び第２の面に複数のＬＥＤ素子２１を実装するとともに、複数のＬＥＤ素子２１を点灯するための配線パターンが形成されたＬＥＤ回路基板２０と、ＬＥＤ回路基板２０に電源を供給する電源部を構成する部品を実装するとともに、電源部を構成するための配線パターンが形成された電源回路基板３０と、ＬＥＤ回路基板２０及び電源回路基板３０とを収容するパイプ部材１０とを有し、ＬＥＤ回路基板２０と電源回路基板３０とは、パイプ部材１０の長手方向に直交する一の断面内において、それぞれの法線が交差するよう配置される。【選択図】図１
2017069052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
第１の面及び前記第１の面と反対側の第２の面を有し、前記第１の面及び前記第２の面に前記複数の発光素子を実装するとともに、前記複数の発光素子を点灯するための配線パターンが形成された第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に電源を供給する電源部を構成する部品を実装するとともに、前記電源部を構成するための配線パターンが形成された第２の回路基板と、
前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板を収容する光透過性管状部材とを有し、
前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板は、前記光透過性管状部材の長手方向に直交する一の断面内において、それぞれの法線が交差するよう配置される照明装置。
【請求項２】
前記光透過性管状部材は、内周面に前記第１の回路基板を支持する支持部を有する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第２の回路基板は、前記第１の回路基板側から支持される請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第２の回路基板は、前記光透過性管状部材を閉蓋するソケットに設けられた支持部よって支持される請求項１−３のいずれか１項に記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、パイプ内に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いた照明部と照明部に電源を供給する電源部とを収容する照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された照明装置は、光を拡散する拡散剤を含むパイプと、パイプ部材の両端に取り付けられるソケット部と、パイプ内に収容される照明部及び電源部とを有し、照明部及び電源部ともに同一基板上に設けられ基板はパイプ内壁の凹部に支持される。電源部は、コンデンサ、コイル、ＩＣ等の電子部品で構成され、これら電子部品は基板上のソケット付近に配置される。また、照明部は、複数のＬＥＤが用いられ、基板の両面であって電源部の電子部品が配置された領域以外に予め定めた間隔で配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２２６７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した特許文献１の照明装置は、基板上に照明部及び電源部を設けたため、パイプ内に電源部を収容でき、基板両面にＬＥＤを配置することで幅広い照射角を得られるが、基板上の電源部の電子部品が配置された領域にはＬＥＤを設けることができないため、パイプの一部に光が照射されず、パイプ長手方向全域で発光できないという問題がある。また、基板の片面に電源部の電子部品を配置した場合はＬＥＤを片面にしか配置できず、パイプ長手方向全域で発光できるもののパイプの両面で発光できない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、パイプ内に電源部を収容した構成において、パイプの長手方向全域で両面発光可能な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の照明装置を提供する。
【０００８】
［１］複数の発光素子と、
第１の面及び前記第１の面と反対側の第２の面を有し、前記第１の面及び前記第２の面に前記複数の発光素子を実装するとともに、前記複数の発光素子を点灯するための配線パターンが形成された第１の回路基板と、
前記第１の回路基板に電源を供給する電源部を構成する部品を実装するとともに、前記電源部を構成するための配線パターンが形成された第２の回路基板と、
前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板を収容する光透過性管状部材とを有し、
前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板は、前記光透過性管状部材の長手方向に直交する一の断面内において、それぞれの法線が交差するよう配置される照明装置。
［２］前記光透過性管状部材は、内周面に前記第１の回路基板を支持する支持部を有する前記［１］に記載の照明装置。
［３］前記第２の回路基板は、前記第１の回路基板側から支持される前記［１］又は［２］に記載の照明装置。
［４］前記第２の回路基板は、前記光透過性管状部材を閉蓋するソケットに設けられた支持部よって支持される前記［１］−［３］のいずれかに記載の照明装置。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、パイプ内に電源部を収容した構成において、パイプの長手方向全域で両面発光可能にすることができる。
請求項２に係る発明によれば、光透過性管状部材の内周面に設けられた支持部によって第１の回路基板を支持することができる。
請求項３に係る発明によれば、第２の回路基板を第１の回路基板と電気的に接続するためのリード線によって支持することができる。
請求項４に係る発明によれば、第２の回路基板を光透過性管状部材を閉蓋するソケットに設けられた支持部よって支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、ＬＥＤ照明灯の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、パイプ部材を一部切除してパイプ部材内に配置されたＬＥＤ回路基板及び電源回路基板の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、ＬＥＤ照明灯のソケットを除きパイプ部材の端部側からパイプ部材長手方向にパイプ部材の内部を見た場合の側面図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれＬＥＤ回路基板及び電源回路基板の構成を示す平面図及び正面図である。
【図５】図５は、電源部の構成を示す回路図である。
【図６】図６は、電源部の変形例を示す図であって、ＬＥＤ照明灯のソケットを除きパイプ部材の端部側からパイプ部材長手方向にパイプ部材の内部を見た場合の側面図である。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は、照明部及び電源部の変形例を示す図であって、ＬＥＤ照明灯の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態］
図１は、ＬＥＤ照明灯の構成を示す斜視図である。図２は、パイプ部材を一部切除してパイプ部材内に配置されたＬＥＤ回路基板及び電源回路基板の構成を示す斜視図である。図３は、ＬＥＤ照明灯のソケットを除きパイプ部材の端部側からパイプ部材長手方向にパイプ部材の内部を見た場合の側面図である。図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれＬＥＤ回路基板２０及び電源回路基板３０の構成を示す平面図及び正面図である。
【００１２】
（照明装置の全体構成）
図１において、符号１は蛍光灯型ＬＥＤランプ（以下、ＬＥＤ照明灯という。）の一構成例を模式的に示している。このＬＥＤ照明灯１の基本構成は、円筒パイプからなる光透過性管状部材としてのパイプ部材１０と、パイプ部材１０の両端を閉蓋するキャップ状の第１及び第２のソケット１１と、パイプ部材１０の内部に収容され発光する照明部２と、パイプ部材１０の内部に収容されて照明部２に電力を供給する電源部３とにより構成される。
【００１３】
照明部２は、複数の発光素子であるＬＥＤ素子（以下、ＬＥＤともいう。）２１と、ＬＥＤ素子２１を実装するための図示しない配線パターンが形成された第１の回路基板としてのＬＥＤ回路基板２０とを有する。なお、ＬＥＤ素子２１はＬＥＤ回路基板２０の両面（第１の面及び第２の面）に備えられている。また、ＬＥＤ回路基板２０はパイプ部材１０の内壁に設けられた凹部１００に支持される。
【００１４】
電源部３は、電源回路を構成する複数の電子部品を実装するための図示しない配線パターンが形成された第２の回路基板としての電源回路基板３０と、電源回路を構成する電子部品であるヒューズ３１、コモンコイル３２、フィルムコンデンサ３３、コモンコイル３４、セラミックコンデンサ３５、コイル３６、電解コンデンサ３７、整流ダイオード３８、ＦＥＴ３９及びＩＣ４０を有する。なお、上記した電源回路を構成する電子部品は例示であってさらに図示しない部品を有するし、他の部品を用いて構成してもよい。
【００１５】
（パイプ部材の構成）
ＬＥＤ照明灯１のパイプ部材１０は、例えばアクリル樹脂あるいはポリカーボネート樹脂などの光透過性管状部材からなる。パイプ部材１０は、既存の直管蛍光灯とほぼ同一の大きさ、寸法、及び外郭形態を有している。パイプ部材１０は、内周面から径方向に突出し、内周面の長手方向に沿って平行に延びる一対の係合受部である凹部１００が形成されている。
【００１６】
図３に示すように、この凹部１００にはＬＥＤ回路基板２０が係合支持されている。図示例によれば、パイプ部材１０の凹部１００は、内周面の長手方向に沿って延びるレール状の凹凸部となっているが、これに限定されるものではなく、例えばパイプ部材１０の内周面から径方向に窪んでおり、内周面の長手方向に沿って延びる溝状に凹設してもよい。
【００１７】
また、電源回路基板３０は、ＬＥＤ回路基板２０に対して垂直に配置される。電源回路基板３０は、ＬＥＤ回路基板２０に対してリード線等により接続されることで支持されるものであってもよいし、ソケット１１の内周面に設けられた図示しない凹部に係合して支持されるものであってもよい。なお、パイプ部材１０の内周面に凹部を設けて係合して指示されるものであってもよいが輝度ムラが生じないようになるべく光の照射方向には凹部を設けないことが好ましい。
【００１８】
（ソケットの構成）
ＬＥＤ照明灯１の第１及び第２のソケット１１は同一構造を有している。ソケット１１の端部の材質としては、例えばアルミニウム又はアルミニウム合金などの材料が好適である。このソケット１１のそれぞれは、図示しない蛍光灯ソケット部の端子に接続させるための２本一対の第１〜第４のソケット端子１１０をベークライトにより絶縁的に支持している。これらのソケット端子１１０の突出端は蛍光灯ソケット部の端子に電気的に接続される。ソケット端子１１０の突出端とは反対側の他端は、リード線３００を介して電源部３と接続されている。ソケット１１には内周面から径方向に突出する一対の係止凸部が対向して形成されている。
【００１９】
ソケット１１のパイプ部材１０と接続される接続部の材質は、例えばポリブチレンテレフタレート樹脂あるいはポリカーボネートからなる。ソケット１１の接続部の内周面はパイプ部材１０の一端側の外周を覆い、内周側で互いに設けられた係止凸部と係止凹部とを係合して取り付けられている。
【００２０】
（照明部２の構成）
ＬＥＤ回路基板２０の両面には、任意のピッチで配置されたＬＥＤ素子２１が実装される。そのＬＥＤ素子２１のピッチ（配置個数）は必要な明るさや照明効果などを考慮して設定される。ＬＥＤ素子２１のピッチ（配置個数）は、図示例に限定されるものではなく、ＬＥＤ素子２１の配置個数を任意に設定することができることは勿論である。
【００２１】
ＬＥＤ回路基板２０は、材質として、例えばガラス基材（例えば、ＦＲ−４等）又はエポキシ系・ポリエステル系コンポジット基材（例えば、ＣＥＭ−３等）の材料を用いることができる。
【００２２】
ＬＥＤ照明灯１としては、広視野角のチップタイプのＬＥＤ素子２１を使用するが、これに限定されるものではない。ＬＥＤ素子２１の他の一例としては、例えば青色ＬＥＤを蛍光体により波長変換して白色を発光可能に構成されていてもよく、それぞれ互いに異なる色光を発する３種類の赤色ＬＥＤ素子、緑色ＬＥＤ素子及び青色ＬＥＤ素子を有するＬＥＤ素子からなっていてもよい。ＬＥＤ素子２１の更に他の一例としては、例えば赤色光、緑色光あるいは青色光のいずれかの単色光のうち、２種類の単色光を混合して組み合わせた色光を、あるいは３種類の単色光を混合して組み合わせた白色光をそれぞれ発光可能に構成したＬＥＤ素子を使用することができる。
【００２３】
図示例にあっては、１枚の回路基板からなるＬＥＤ回路基板２０に複数個のＬＥＤ素子２１を並列接続した構成を例示したが、これに限定されるものではない。ＬＥＤ回路基板２０としては、例えば２枚以上の回路基板を並列接続した構成であってもよく、複数個のＬＥＤ素子２１を直列接続した構成であってもよい。
【００２４】
図示例にあっては、ソケット１１にソケット端子１１０を突設した構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばソケット端子１１０をソケット１１の側面に突設した構成であってもよい。ソケット端子１１０としては、例えばインサート成形したり、ピン挿通孔に圧入固定したり、あるいは螺合固定したりすることで突設すればよい。
【００２５】
（電源部３の構成）
電源回路基板３０は、材質として、例えばガラス基材（例えば、ＦＲ−４等）又はエポキシ系・ポリエステル系コンポジット基材（例えば、ＣＥＭ−３等）の材料を用いることができ、基板の両面にヒューズ３１、コモンコイル３２、フィルムコンデンサ３３、コモンコイル３４、セラミックコンデンサ３５、コイル３６、電解コンデンサ３７、整流ダイオード３８、ＦＥＴ３９及びＩＣ４０等の電子部品を有する回路部が備えられている。これらの実装部品を介して照明部２が電気的に接続されている。なお、電源回路は、一例として、以下に示すように構成されている。
【００２６】
図５は、電源部３の構成を示す回路図である。
【００２７】
電源部３は、照明部２に電力を供給して定電流駆動するスイッチング電源であって、定格以上の電流から回路を保護するヒューズ３１と、雷の影響によって発生する高電圧から回路を保護する雷サージ保護部３０ａと、入力電源のノイズを除去するノイズフィルタ部３０ｂと、交流を直流に変換する整流ダイオード３８と、ＩＣ４０に電力を供給するＩＣ供給電源部３０ｃ及び３０ｄと、スイッチング素子３９の動作を制御するスイッチング制御回路部３０ｅと、電源部３の温度を検出して定格以上の発熱から回路を保護する温度保護回路部３０ｆと、スイッチング制御回路３０ｅの制御に基づき出力のデューティ比を制御するスイッチング素子３９と、出力の電流値を検出する電流検出部３０ｇと、出力を平滑化する出力コンデンサ部３０ｈとを有する。
【００２８】
電源部３は、上記構成において入力電源として１００Ｖ／２００Ｖ  ５０Ｈｚ／６０Ｈｚの交流の商用電源を用い、照明部２に２００−３００ｍＶ  ３０−４５Ｖの直流で電力を供給する。
【００２９】
（実施の形態の効果）
この実施の形態に係るＬＥＤ照明灯１によると、次の効果が得られる。従来、同一基板上に設けられていた照明部２と電源部３とを別基板上に設け、電源部３の電源回路基板３０を照明部２のＬＥＤ回路基板２０に対して垂直に配置したため、ＬＥＤ回路基板２０及びＬＥＤ素子２１をパイプ部材１０の長手方向の端部まで、かつ、ＬＥＤ回路基板２０の両面に設けることができるようになり、パイプ部材１０が長手方向全域で両面発光することができるようになる。
【００３０】
なお、ＬＥＤ回路基板２０及びＬＥＤ素子２１をパイプ部材１０の長手方向の端部まで設けることができるようになったが、照射範囲を制限する等の理由により、必ずしも端部まで設けずに構成してもよいことはもちろんである。
【００３１】
[変形例１]
上記した実施の形態では、電源回路基板３０をＬＥＤ回路基板２０に対して垂直に配置した場合を示したが、ＬＥＤ回路基板２０に対して垂直以外の角度をつけて配置するものであってもよい。さらに、以下に説明するようにＬＥＤ回路基板を構成してもよい。
【００３２】
図６は、電源部の変形例を示す図であって、ＬＥＤ照明灯のソケットを除きパイプ部材の端部側からパイプ部材長手方向にパイプ部材の内部を見た場合の側面図である。
【００３３】
図６に示すように、電源回路基板３０Ａ１及び３０Ａ２のように基板を２つに分けて、上記実施の形態では１つの基板上に実装されていた部品をそれぞれの基板に分けて実装し、かつ、電源回路基板３０Ａ１及び３０Ａ２をそれぞれＬＥＥＤ回路基板２０とのなす角度が９０°より大きくなるように配置してもよい。
【００３４】
これにより、ＬＥＤ素子２１に照射角度のより広いものを用いることができる。
［変形例２、３］
上記した実施の形態では、電源回路基板３０をパイプ部材１０の長手方向の一端に配置する構成としたが、基板を二つに分けて両端に配置してもよいし、中心に配置してもよいし、端部と中心部の中間に配置してよいし、これらを組み合わせた配置としてもよい。
【００３５】
図７（ａ）及び（ｂ）は、照明部及び電源部の変形例を示す図であって、ＬＥＤ照明灯の構成を示す平面図である。
【００３６】
図７（ａ）は、基板を二つに分けてパイプ部材１０の長手方向の両端に配置する例を示したものであり、電源回路基板３０Ｂ１及び３０Ｂ２がパイプ部材１０の長手方向の両端に配置されている。なお、ＬＥＤ回路基板２０の両面にはＬＥＤ素子２１が実装され、パイプ部材１０の長手方向の全域に渡って予め定めた間隔で配置されているものとする。
【００３７】
図７（ｂ）は、パイプ部材１０の長手方向の中心に配置する例を示したものであり、電源回路基板３０Ｃがパイプ部材１０の長手方向の中心に配置されている。なお、ＬＥＤ回路基板２０Ｃ１及びＣ２は２つに分割されており、パイプ部材１０の長手方向の中心付近においてリード線により接続されている。また、ＬＥＤ回路基板２０Ｃ１及びＣ２の両面にはＬＥＤ素子２１が実装され、パイプ部材１０の長手方向の全域に渡って予め定めた間隔で配置されているものとする。
【００３８】
以上の説明からも明らかなように、本発明は、上記各実施の形態及び図示例に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲内で様々に設計変更が可能である。例えば、電源部３は、ソケット端子１１０を介して外部から供給される電力の電圧や電流等を変換して照明部２に供給するものとしたが、電源部３に二次電池を備えるものであってもよく、ソケット端子１１０を介して外部から供給される電源を用いて二次電池を充電し、充電された二次電池から照明部２に電力を供給するものであってもよい。また、本発明は、例えば、内照看板用の照明灯や外照看板用の照明灯、商品のディスプレイ照明等に使用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１     ＬＥＤ照明灯
２     照明部
３     電源部
１０   パイプ部材
１１   ソケット
２０   ＬＥＤ回路基板
２１   ＬＥＤ素子
３０   電源回路基板
３０ａ 雷サージ保護部
３０ｂ ノイズフィルタ部
３０ｃ、３０ｄ       ＩＣ電源供給部
３０ｅ スイッチング制御回路部
３０ｆ 温度保護回路部
３０ｇ 電流検出部
３０ｈ 出力コンデンサ部
３１   ヒューズ
３２   コモンコイル
３３   フィルムコンデンサ
３４   コモンコイル
３５   セラミックコンデンサ
３６   コイル
３７   電解コンデンサ
３８   整流ダイオード
１００ 凹部
１１０ ソケット端子
３００ リード線
【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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