CN102119296A - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种照明装置，其具备：基板和通过被配置在基板上的多个LED芯片构成的面状光源部。面状光源部以规定的开口面积面向照明空间(照明对象的空间)。多个LED芯片以相对于所述开口面积的搭载个数密度为3个/cm2以上的方式被配置在基板上，由此形成了面状的光源。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及以发光二极管(以下，称LED)为光源的照明装置。该照明装置例如可以作为被设置于建筑物的顶棚、向着地面等处照射下方的、所谓的筒灯(downlight)来使用。另外，特别地也可具有作为能代替荧光灯使用的LED灯的情形。
背景技术
筒灯是被预先设置在建筑物的顶棚等处的照明装置，应用于通过对地板或桌子等进行照明来营造例如温暖的气氛的场合(例如，参照专利文献1)。在以往筒灯中使用的照明装置，作为光源，例如具备卤素灯(halogen lamp)。卤素灯是所谓的点光源，向所有方向照射光。为了让来自该卤素灯的光投射在期望范围内，而在上述照明装置中设置了圆锥状(cone)的反射器(reflector)。
但是，卤素灯是通过对作为电阻器的灯丝(filament)通电实现发光的，伴随着发光产生大量的热。因此，例如与荧光灯比较，能源效率很低。
另外，为使将从卤素灯向所有方向射出的光投射在期望方向上，上述反射器的形状例如会成为剖面抛物线状的比较大的形状。因此，为了安装上述照明装置，需要在顶棚确保留有相应的空间。
图48是表示能够代替荧光灯使用的以往LED灯的一例的剖视图(例如，参照专利文献1)。该图所示的LED灯X1具备：长矩形形状的基板191、被搭载在基板191上的多个LED模块192、安装有基板191的散热构件195、收容基板191的外壳193、端子194。在基板191上，形成有与多个LED模块192及端子194连接的未图示出的布线图案。该LED灯X1采用的构成是，通过将端子194嵌合到一般用的荧光灯照明设备的插座的卡口，以使多个LED模块192发光。
但是，在LED灯X1中，在其点灯时各个LED模块192可看做点光源。因此，为使LED灯X1的外观仿效荧光灯，需要通过外壳193充分扩散来自LED模块192的光。外壳193的扩散效果越大，外壳193的透射率就越低。这样，就存在LED灯X1的发光效率下降的问题。
另外，如果为了提高LED灯X1整体的亮度，而增大流经各个LED模块192的电流，那么来自LED模块192的发热不合理地变大。由于这样，LED灯X1的发光效率就下降了。
【专利文献1】日本特开2008-016417号公报
【专利文献2】实开平6-54103号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能源效率优良的照明装置。
本发明的一个具体目的在于，提供一种能源效率优良、且可节省空间的照明装置。
本发明的其他具体目的在于，提供一种可发出均匀亮度的光、且可提高发光效率的LED灯的情形的照明装置。
本发明的第1方面所提供的照明装置具备：基板和通过被配置在所述基板上的多个LED芯片构成的面状光源部。更具体地说，所述面状光源部以规定的开口面积面向照明空间(照明对象的空间)。并且，所述多个LED芯片以相对于所述开口面积的搭载个数密度为3个/cm2以上的形式被配置在所述基板上(优选均等地配置)，据此形成了面状的光源。所述开口面积可以比面向照明空间的基板的面积大。也就是说，有时面状光源部以比基板面积更大的开口面积面向照明空间。另外，所述开口面积可以是面向照明空间的基板表面的面积。也就是说，有时在面状光源部中面向照明空间的开口面积与基板表面的面积相等。在这种情况下，在只有基板表面的一部分区域面向照明空间时，该一部分区域的面积是开口面积，在基板表面的全部区域面向照明空间时，该全部区域的面积是开口面积。
根据这样的构成，通过将多个LED芯片高密度地配置在基板上，从而形成了面状光源部。因此，与使用数个高亮度LED的情况相比，因为能够抑制每1个芯片的驱动电流，所以可以在能源效率高的电流域内让LED芯片发光。因此，能够实现发光效率优良的照明装置。而且，因为通过LED芯片的高密度配置能形成实质性的面状光源，所以能发出均匀亮度的光。此外，因为每1个芯片的驱动电流小，所以能抑制发热量。因此，很容易解决散热问题，与之相应，可以将照明装置构成简单化及小型化。
另外，从所述面状光源部发出的光，是以所述基板表面的法线方向为中心行进的，而不是射向所有方向。因此，例如和具备以卤素灯为代表的点光源的照明装置相比，可减小用于将光投射向期望范围的例如反射器的大小。因此，可实现所述照明装置的小型化，在安装所述照明装置的情况下，可减小顶棚的设置空间。
所述多个LED芯片其每1个芯片的驱动电流优选在该芯片的额定电流的40％以下(更优选在20％以下)。再具体的说，所述多个LED芯片其每1个芯片的驱动电流优选是在该芯片的额定电流的20±3％范围内的值。更具体地说，所述多个LED芯片其每1个芯片的驱动电流可以在8mA以下(更优选在4mA以下)。
在这样的驱动电流域中，因为LED芯片具有优良的发光效率，所以能提供能源效率高的面状光源，据此能实现优良发光效率的照明装置。
另外，在每1个LED芯片的驱动电流大的情况下，各个LED芯片的亮度变大，就可能产生不均匀照度。更具体地说，在距照明装置近的物体表面(例如墙面)上会形成带状等浓淡花纹。与此相对，如果将每1个芯片的驱动电流设计在前述范围内的话，就能有效地抑制不均匀照度。也就是说，可同时达成提高发光效率及抑制不均匀照度的效果。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED芯片属于相互串联连接的多个组，所述各组所属的所述多个LED芯片相互并联连接。根据这样的构成，适宜于让所述LED芯片以高发光效率发光。
更具体地说，也可所述照明装置还包括向所述多个LED芯片供给电流的恒流电源，所述多个组与所述恒流电源串联连接。据此，由恒流电源所供给的电流，在各组中被分配给并联连接的多个LED芯片。因此，各个LED芯片的驱动电流是与构成各组的LED芯片的个数(并联数)相对应的值。
进一步具体的说，优选以每1个LED芯片的驱动电流为该芯片的额定电流的40％以下(优选在20％以下)的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数(并联数)。更具体地说，优选以每1个LED芯片的驱动电流是在该芯片的额定电流的20％±3％范围内的值的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数(并联数)。另外，也可以每1个LED芯片的驱动电流为8mA以下(更具体的说在4mA以下)的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数(并联数)。
在本发明的优选实施方式中，具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。
在这种情况下，优选相对于所述开口面积的所述多个LED模块的占有面积比例在20％以上。
另外，在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块被配置成：以所述1对组装端子在第1方向上分离的姿势分别沿着与所述第1方向成直角的第2方向相互平行地配置的多个列。根据这样的构成，有利于实现均匀的面发光。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块呈交错状配置。根据这样的构成，适于实现均匀的面发光。
在本发明的优选实施方式中，在所述基板上，形成有布线图案，所述布线图案具有：多个焊盘部，分别由在所述第2方向上延伸且在所述第1方向上分离地平行配置的阳极直线部及阴极直线部组成；和斜行连结部，连结所述多个焊盘部中的、在所述第2方向上相邻且在所述第1方向上各自的阳极直线部及阴极直线部被配置在相同侧的、其中一个焊盘部的所述阳极直线部和另一个焊盘部的所述阴极直线部，并且，以跨接所述阳极直线部及所述阴极直线部的方式，来组装所述多个LED模块。
根据这样的构成，能够以属于相互串联连接的多个组的方式，来连接在所述第2方向上井然有序配置的所述LED模块。将多个所述LED模块井然有序配置对获得均匀的面发光是非常重要的。以属于相互串联连接的多个组的方式来连接多个LED模块在下述情况下适用，即将流经各个所述LED模块的电流的大小设为适合高效率发光的低电流。
在本发明的优选实施方式中，所述布线图案具有：阳极折回部，连结在所述第1方向上相邻的所述阳极直线部；和阴极折回部，连结在所述第1方向上相邻的所述阴极直线部。
在本发明的优选实施方式中，所述布线图案还具有直行连结部，所述直行连结部连结所述多个焊盘部中的、在所述第2方向上相邻且在所述第1方向上各自的阳极直线部及阴极直线部被配置在相反侧的、其中一个焊盘部的所述阳极直线部和另一个焊盘部的所述阴极直线部。
在本发明的优选实施方式中，还具备阳极电极及阴极电极，所述阳极电极及阴极电极相对于所述多个焊盘部被配置在靠近所述第2方向的一方。根据这样的构成，所述阳极折回部及所述阴极折回部能采用面向所述阳极电极及所述阴极电极的配置。其优选于缩短连接所述阳极折回部及所述阴极折回部和所述阳极电极及所述阴极电极的部分的长度。
在本发明的优选实施方式中，所述阴极直线部或所述阳极直线部被设为在俯视状态下与所述各LED模块的所述LED芯片重叠的宽度。根据这样的构成，适于将由所述LED芯片发生的热量经由所述阴极直线部或者所述阳极直线部散发出去。
在本发明的优选实施方式中，所述布线图案具有：被配置在靠近所述基板的端部且具有沿着所述基板的端缘的外形的阳极扩幅部及阴极扩幅部中的至少一个。根据这样的构成，适于将由所述LED芯片发生的热量经由所述阳极扩幅部及所述阴极扩幅部中的至少一个散发出去。
在本发明的优选实施方式中，所述布线图案具有非导通散热部，所述非导通散热部与所述阳极直线部及所述阴极直线部不导通、且相对于所述阳极直线部及所述阴极直线部位于靠近所述基板的端部。根据这样的构成，适于提高来自所述基板的散热性。
在本发明的优选实施方式中，所述基板是圆形形状，还具备反射器，所述反射器朝向所述基板的搭载有所述多个LED芯片的面的法线方向呈发散状、且包围所述面状光源部，所述反射器的所述基板侧的基板侧开口直径D1和与所述基板相反的一侧的射出侧开口直径D2之比为0.5≤D1/D2≤0.69，且所述基板侧开口及所述射出侧开口的距离H和所述射出侧开口侧直径D2之比为0.3≤H/D2≤0.55。根据这样的构成，适于通过所述照明装置清晰且均匀地照射。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的搭载个数密度在3.0个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的搭载个数密度在25个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的搭载个数密度在60个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的占有面积比例在30％以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的占有面积比例在70％以上。
根据这样的构成，优选将所述面状光源部视认为发光面而不是多个点光源的集合。所述搭载个数密度在60个/cm2以上或者所述占有面积比例在70％以上这一构成，其优点在于，在所述LED模块间可确保并实现0.5mm左右的间隙，作为用于将所述LED模块搭载于所述基板上的所谓的贴片机而使用一般的贴片机。
在本发明的优选实施方式中，还具备由金属组成的框体，所述由金属组成的框体相对于所述基板被配置在与所述反射器相反的一侧，并且具有与所述基板相接的底部和与所述底部一体相连的筒部。根据这样的构成，能够进一步促进来自所述LED模块的热量经由所述框体散发出去。
所述反射器的表面是呈凹凸状的金属面。根据这样的构成，有利于将来自所述照明装置的光均匀化。
本发明的第2方面所提供的照明装置，具备有带状的基板和被配置在所述基板上的多个LED芯片的LED灯的形态。该LED灯具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。另外，LED灯具有相当于40形直管形荧光灯的形状及尺寸。所述多个LED模块的个数在600个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在1000个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在4000个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在8000个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在12000个以上。
本发明的第3方面所提供的照明装置，具备有带状的基板和被配置在所述基板上的多个LED芯片的LED灯的形态。该LED灯具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。并且，LED灯具有相当于20形直管形荧光灯的形状及尺寸。所述多个LED模块的个数在290个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在480个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在1900个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在3900个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在5800个以上。
本发明的第4方面所提供的照明装置，具备有带状的基板和被配置在所述基板上的多个LED芯片的LED灯的形态。该LED灯具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。并且，LED灯具有相当于15形直管形荧光灯的形状及尺寸。所述多个LED模块的个数在200个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在330个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在1300个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在2700个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在4000个以上。
本发明的第5方面所提供的照明装置，具有作为具备带状的基板和被配置在所述基板上的多个LED芯片的LED灯的形态。该LED灯具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。LED灯具有相当于10形直管形荧光灯的形状及尺寸。所述多个LED模块的个数在150个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在250个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在1000个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在2000个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块的个数在3000个以上。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
本发明的第6方面所提供的LED灯，具有作为具备带状的基板和被配置在所述基板上的多个LED芯片的LED灯的形态。该LED灯具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在3.0个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在5.0个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在20个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在40个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在60个/cm2以上。
在本发明的优选实施方式中，在所述基板的宽度方向上的所述多个LED模块的搭载个数在3个以上。
在本发明的优选实施方式中，在所述基板的长度方向上的所述多个LED模块的搭载个数密度，比在所述基板的宽度方向上的所述多个LED模块的搭载个数密度更大。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
本发明的第7方面所提供的照明装置，具有作为具备带状的基板和被配置在所述基板上的多个LED芯片的LED灯的形态。该LED灯具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。并且，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在20％以上，且所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在4.0mm×2.0mm以下。
本发明的第8方面所提供的照明装置，具有作为具备带状的基板和被配置在所述基板上的多个LED芯片的LED灯的形态。该LED灯具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。并且，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在30％以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在35％以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在45％以上。
在本发明的优选实施方式中，相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在70％以上。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
在本发明的优选实施方式中，在所述基板的长度方向上的所述多个LED模块的占有比例，比在所述基板的宽度方向上的所述多个LED模块的占有比例更大。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块包括所发的光的波长互不相同的模块。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块包括：发白色光的多个LED模块；和与这些发白色光的多个LED模块相比，占整体的比例小且呈离散性配置的、发红色光的多个LED模块。
在本发明的优选实施方式中，所述各LED芯片中流动的电流为其额定电流的20％以下。
本发明的第9方面所提供的照明装置，具有作为具备带状的基板和通过被配置在所述基板上的多个LED芯片构成的面状光源部的LED灯的形态。
在本发明的优选实施方式中，还具有收容所述基板的剖面呈圆形管状的外壳。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED芯片属于相互串联连接的多个组，属于所述各组的所述多个LED芯片相互并联连接。
在本发明的优选实施方式中，具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子，所述多个LED模块被配置成：以所述1对组装端子在所述基板的宽度方向上分离的姿势分别沿着所述基板的长度方向平行地配置的多个列。
在本发明的优选实施方式中，所述多个LED模块呈交错状配置。
在本发明的优选实施方式中，所述基板是层叠有树脂层和金属布线层的具有可挠性的挠性布线基板，且其剖面形状呈圆形形状或圆弧形状。
在本发明的优选实施方式中，所述外壳呈直管状，且在该外壳一体形成有在与其中心轴平行的面内以成对的方式向内侧突出的突出片，所述基板通过所述突出片限制了相对所述外壳在半径方向上的移动。
根据这样的构成，从多个LED芯片(或者多个LED模块)所发的光，通过肉眼观察被视人为面状光而不是来自点光源的光。因此，无需对该面状光进行例如将来自多个点光源的光假装为面光源这样的扩散。因此，可避免不适当地衰减来自所述LED灯的光，能提高所述LED灯的发光效率。另外，所述多个LED芯片的搭载数越多，越能相对性减小在各LED芯片中流动的电流值。这样，有利于减小在投入到所述LED芯片上的能量中的、因发热引起的消耗的比例，适于提高所述LED灯的发光效率。
本发明的其他特征及优点，以下参照附图进行详细说明，希望可以更加明确。
附图说明
图1是表示基于本发明的第1实施方式的照明装置的俯视图。
图2是沿图1的II-II线的剖视图。
图3是表示图1所示的照明装置的基板及布线图案的俯视图。
图4是表示图3的S1部的放大俯视图。
图5是表示图3的S2部的放大俯视图。
图6是表示在图1所示的照明装置中用到的LED模块的俯视图。
图7是沿图6的VII-VII线的剖视图。
图8是表示在图1所示的照明装置中用到的LED模块的仰视图。
图9是表示图1所示的照明装置的电路图。
图10是用于说明电源部件的构成的电路图。
图11是表示在图1所示的照明装置中用到的LED模块的电流和发光效率的关系的曲线图。
图12是表示LED模块的个数和照度的关系的图。
图13是用于说明不均匀照度的计算方法的图。
图14是表示LED模块的个数和不均匀照度的关系的图。
图15是表示每一个LED模块的电流和照度及不均匀照度的关系的图。
图16A是表示由距离H引起的相对照度B的分布变化的曲线图。
图16B是表示由直径D2及距离H引起的相对照度B的分布变化的曲线图。
图17是表示由距离H引起的效率变化的图。
图18A是表示使用了将尺寸设定成各种尺寸的反射器的情况下的相对照度分布的图。
图18B是表示使用了将尺寸设定成各种尺寸的反射器的情况下的相对照度分布的图。
图18C是表示使用了将尺寸设定成各种尺寸的反射器的情况下的相对照度分布的图。
图18D是表示使用了将尺寸设定成各种尺寸的反射器的情况下的相对照度分布的图。
图19是表示在图1所示的照明装置中用到的基板及布线图案的其他例子的俯视图。
图20是表示在图1所示的照明装置中用到的LED模块的其他例子的俯视图。
图21是沿图20的XXI-XXI线的剖视图。
图22是表示在图1所示的照明装置中用到的LED模块的其他例子的仰视图。
图23是表示在图1所示的照明装置中用到的基板及布线图案的其他例子的俯视图。
图24是沿图23的XXIV-XXIV线的主要部分的剖视图。
图25是表示在图1所示的照明装置中用到的基板及布线图案的另外其他例子的俯视图。
图26是表示基于本发明的第2实施方式的照明装置的剖视图。
图27是表示基于本发明的第3实施方式的照明装置的剖视图。
图28是表示基于本发明的第4实施方式的LED灯的一例的立体图。
图29是沿图28的XXIX-XXIX线的主要部分的剖视图。
图30是沿图29的XXX-XXX线的剖视图。
图31是表示图28所示的LED灯的基板及LED模块的主要部分的放大俯视图。
图32是表示图28所示的LED灯的LED模块的一例的俯视图。
图33是沿图32的XXXIII-XXXIII线的剖视图。
图34是表示图32所示的LED模块的仰视图。
图35是表示图28所示的LED灯的电路图。
图36是表示图28所示的LED灯的基板及LED模块的变形例的主要部分的放大俯视图。
图37是表示图28所示的LED灯的LED模块的变形例的俯视图。
图38是沿图37的XXXVIII-XXXVIII线的剖视图。
图39是表示图37所示的LED模块的仰视图。
图40是表示图28所示的LED灯的LED模块的其他变形例的俯视图。
图41是沿图40的XXXXI-XXXXI线的剖视图。
图42是表示图40所示的LED模块的仰视图。
图43是表示基于本发明的第5实施方式的LED灯的一例的主要部分的立体图。
图44是沿图43的XXXXIV-XXXXIV线的剖视图。
图45是表示基于本发明的第6实施方式的LED灯的一例的主要部分的立体图。
图46是沿图45的XXXXVI-XXXXVI线的主要部分的剖视图。
图47是沿图46的XXXXVII-XXXXVII线的剖视图。
图48是表示以往的LED灯的一例的剖视图。
【符号说明】
A1，A2，A3…照明装置、D1…(基板侧开口)直径、D2…(射出侧开口)直径、x…(第2)方向、y…(第1)方向、H…距离、1…基板、2…布线图案、3…LED模块、3A…面状光源部、4…反射器、5…框体、6…连接器、7…支架、8…支撑基板、9…支柱、21A…阳极电极、21B…阴极电极、22…焊盘部、23A…阳极直线部、23B…阴极直线部、23Aa…阳极扩幅部、23Ba…阴极扩幅部、24A…阳极折回部、24B…阴极折回部、25…斜行连结部、26…直行连结部、27A…阳极连接部、27B…阴极连接部、28…非导通散热部、31…LED芯片、31A…组、32…树脂封装、33…基板、34…组装端子、41…(基板侧)开口、42…(出射侧)开口、51…底部、52…筒部、60…电源部件、60A…电源基板、61…浪涌保护电路、62…滤波电路、63…整流电路、64…控制电路、65…逆电压保护电路、66…商用交流电源、67，68…供电线、69…保险丝、70…压敏电阻器、71…电感器、72，73…电容器、74…二极管、75…恒流驱动器、75a，75b…电源端子、75c…控制端子、75d，75e…输出端子、76～78…平滑电容器、79…电流设定用电阻元件、80，81…直流供电线、82，83…输出端子、84，85…输出线、86，87…引线、A11，A12，A13…LED灯、101…基板、101a…上面、102…布线图案、103，103r…LED模块、103A…面状光源部、104…电源基板、104a…上面、104b…下面、105…电源部件、106…外壳、107…灯口、111…散热构件、122…焊盘部、123A…阳极直线部、123B…阴极直线部、125…斜行连结部、131…LED芯片、131A…组、132…树脂封装、133…基板、134…组装端子、151…AC/DC转换器、161…突出片、171…盖体、172…树脂块、173…端子。
具体实施方式
图1及图2表示基于本发明的第1实施方式的照明装置。本实施方式的照明装置A1具备：基板1、多个LED模块3、反射器4、框体5、连接器(connector)6及支架(holder)7。照明装置A1，通过以在图2的z方向上颠倒上下的姿势被设置在顶棚所设的开口空间中，来作为所谓的筒灯使用。
基板1例如是在表面实施了绝缘处理的铝板，用于搭载多个LED模块3。在本实施方式中，基板1是圆形，其直径为66mm左右。组装有多个LED模块3的区域是直径50～60mm左右的圆形区域。
如图3所示，在基板1上形成有布线图案2。布线图案2例如由铜等金属膜构成，用于组装多个LED模块3、并向它们供给电力。布线图案2具有：阳极电极21A、阴极电极21B、多个焊盘部22、多个阳极折回部24A、多个阴极折回部24B、多个斜行连结部25、直行连结部26、阳极连接部27A及阴极连接部27B。布线图案2中的用于组装LED模块3部分以外的部分，例如被由白色抗蚀涂层(resist)等具有高反射率的绝缘层(图示略)覆盖。
阳极电极21A、阴极电极21B用于连接自连接器6延长的电线的(图示略)，被配置在靠近基板1的x方向一端。
多个焊盘部22是组装有多个LED模块3的部分。焊盘部22由阳极直线部23A(图中为黑色)及阴极直线部23B(图中为灰色)组成。阳极直线部23A及阴极直线部23B分别沿x方向延伸，且在与x方向正交的y方向上错开间隔平行地配置。据此，多个焊盘部22全部都沿着x方向延伸。另外，多个焊盘部22大多在y方向上隔开间隔平行地配置。此外，几个焊盘部22彼此之间在x方向上错开间隔串联配置。
图4是图3的S1部的详细图。在各焊盘部22中组装有多个LED模块3。LED模块3如图6～图8所示具备：LED芯片31、树脂封装32、基板33及1对组装端子34。LED模块3采用宽度为0.8mm、长度为1.6mm、厚度为0.5mm左右、小型且非常薄的LED模块的构成。
基板33在俯视下呈大致矩形状，例如是由玻璃环氧树脂组成的绝缘基板。在基板33的表面，搭载有LED芯片31。在基板33的背面，形成有1对组装端子34。基板33的厚度为0.08～0.1mm左右。LED芯片31是LED模块3的光源，例如可发出可见光。树脂封装32用于保护LED芯片31。树脂封装32是，利用针对来自LED芯片31的光具有透光性的例如环氧树脂、或者通过由来自LED芯片31的光的激发而发出不同波长的光的包括荧光物质的透光树脂，来制模成形的。例如，通过将来自LED芯片31的蓝色光和来自树脂封装32包含的上述荧光物质的黄色光进行混色，从而LED模块3就能够照射出白色。作为上述荧光物质，可以混合使用发红色光和绿色光的物质，来代替发黄色光的物质。
例如，通过将1对组装端子34的一方焊接到阳极直线部23A、将另一方焊接到阴极直线部23B，从而LED模块3被组装到焊盘部22。据此，被组装到1个焊盘部22上的多个LED模块3，相互并联连接。
在图4所示的S1部中，夹着斜行连结部25，配置着由并联连接的多个LED模块3组成的2个组。夹着斜行连结部25配置在两侧的2个焊盘部22，在y方向上，阳极直线部23A及阴极直线部23B的配置是相同的。斜行连结部25连结一方焊盘部22的阳极直线部23A和另一方焊盘部22的阴极直线部23B。据此，这2个组所属的多个LED模块3，相互串联连接。
在如图5所示的S2部中，夹着直行连结部26，配置着由并联连接的多个LED模块3组成的2个组。夹着直行连结部26配置在两侧的2个焊盘部22，在y方向上，阳极直线部23A及阴极直线部23B的配置是相反的。直行连结部26连结一方焊盘部22的阳极直线部23A和另一方焊盘部22的阴极直线部23B。据此，这2个组所属的多个LED模块3，相互串联连接。
如图3所示，多个焊盘部22中的在y方向上相邻的焊盘部彼此之间，是通过阳极折回部24A及阴极折回部24B连接的。更详细地说，阳极折回部24A连结在y方向上相邻的阳极直线部23A彼此之间。阴极折回部24B连结在y方向上相邻的阴极直线部23B彼此之间。
在从阳极电极21A到阴极电极21B的路线上，配置有多个焊盘部22和从阳极电极21A一侧按顺序配置的1个直行连结部26及7个斜行连结部25。据此，多个LED模块3，即多个LED芯片31如图9所示那样连接。在本实施方式中，用到603个LED模块3(LED芯片31)。这些LED模块3被划分为9个组31A。在组31A中，包含有相互并联连接的67个LED模块3。这9个组31A，是通过1个直行连结部26及7个斜行连结部25相互串联连接的。
在本实施方式中，603个LED模块3呈交错状配置于基板1上。使多个LED模块3发光的电源规格是：阳极电极21A及阴极电极21B间的电压为27V左右、各LED模块3的电压Vf为3.0V左右、电流If为4.0mA左右。若被高密度组装的多个LED模块3发光的话，在肉眼看来就被视认为面发光，而不是多个点光源的集合。也就是说，组装有多个LED模块3的区域构成了面状光源部3A。
如图3所示，在距基板1的下端2/3左右的区域中，多个阳极折回部24A位于左方，多个阴极折回部24B位于右方。而且，以设置有直行连结部26的部分为界，在距基板1的上端1/3左右的区域中，多个阳极折回部24A位于右方，多个阴极折回部24B位于左方。阳极连接部27A连接阳极电极21A和处于基板1的右上侧部分的阳极折回部24A。阴极连接部27B连接阴极电极21B和处于基板1的右下侧部分的阴极折回部24B。
如图1及图2所示，反射器4具有开口41，42，是越远离基板1而剖面尺寸越大的圆锥状，例如由铝组成。反射器4包围着多个LED模块3，将从它们射出的光朝向z方向反射。在本实施方式中，开口41的直径D1为60mm、开口42的直径D2为100mm、距离H为50mm。除此之外，采用直径D1为52～62mm、直径D2为90mm、距离H为40mm左右的构成，也可获得令人满意的照射。反射器4的内面例如是凹凸状的镀铝面。
面状光源部3A在开口41中，面对照明对象的空间(照明空间)。在本实施方式中，开口41的每单位面积搭载多个LED模块3的搭载个数密度为31个/cm2左右。该组装密度若换算为多个LED模块3的占有面积相对于开口41的面积的比例的话，为39％左右。
框体5例如由铝组成，支撑基板1及反射器4。在LED模块3发光时，来自LED模块3的热量经由基板1被传递到反射器4及框体5。据此，实现了促进LED模块3散热的意图。在照明装置A1被设置在顶棚上的时候，连接器6与建筑物侧的连接器(图示略)相连接。支架7例如是将不锈钢(SUS301)制的金属板折弯加工而成的。在将照明装置A1安装于顶棚时，通过将支架7与顶棚的一部分相接合，来保持照明装置A1。
在框体5的内部收容有形成电源部件的电源基板60A。通过立设在支撑基板8到框体5内的树脂制的支柱9，9，以从支撑基板8分离的状态支撑电源基板60A。支撑基板8被框体5固定在与基板1相反的一侧。在该支撑基板8上，在框体5的外侧，连接器6被安装在与框体5相同的相同侧。
图10是用于说明照明装置A1的电气构成的电路图。多个LED组31A的串联电路与作为恒流电源的电源部件60相连接。电源部件60具有：浪涌保护电路61、滤波电路62、整流电路63、控制电路64及逆电压保护电路65。
浪涌保护电路61具有：经与商用交流电源66连接的一对供电线67，68的一方所装的保险丝69、和连接在这些供电线67，68之间的压敏电阻器(varistor)70。通过该构成，该电源部件60从雷击浪涌等中得到了保护。
滤波电路62具有：经供电线67，68所装的电感器71、和在电感器71的两侧分别连接在供电线67，68之间的电容器72，73。通过该构成，进行用于去除由交流电源所传出的噪声的滤波处理。
整流电路63是将4个二极管74电桥连接而构成的。通过该构成，整流电路63对来自供电线67，68的交流电进行全波整流。
控制电路64具有：由集成电路(IC)所构成的恒流驱动器75、平滑电容器76～78、电流设定用电阻元件79。恒流驱动器75的电源端子75a，75b，从整流电路63经由直流供电线80，81被供给电力。在这些直流供电线80，81之间连接平滑电容器76。该平滑电容器76将向恒流驱动器75输入的输入电压进行平滑化。另外，在其中一根直流供电线82和恒流驱动器75的控制端子75c之间，连接平滑电容器77。该平滑电容器77具有将恒流驱动器75的内部电压进行平滑化的功能。另一方面，在恒流驱动器75的输出端子75d，75e和控制电路64的一对输出端子82，83之间，分别连接一对输出线84，85。在这些输出线84，85之间，连接平滑电容器78。该平滑电容器78将向恒流驱动器75输出的输出电压进行平滑化。而且，在负极侧的输出端子75e(输出线85)和控制端子75c之间，连接电流设定用电阻元件79。恒流驱动器75以在输出端子75d，75e之间流动着与电流设定用电阻元件79的电阻值相应的大小的恒流的方式进行动作。因此，只要根据所需电流值选择适当电阻值的电阻元件，作为电流设定用电阻元件79进行连接即可。
逆电压保护电路65是由在输出线84，85之间串联连接的一对齐纳二极管86，87构成的。逆电压保护电路65能够防止在输出线84，85之间有逆电压时向LED模块3施加该逆电压的问题，据此，可保护LED模块3免遭破坏。
在输出端子82，83之间，经由引线88，89连接多个LED组31A的串联电路。构成各LED组31A的多个LED模块3，相对电源部件60是并联连接的。因此，由电源部件60所供给的被恒流控制过的电流，就被分配给构成各组31A的多个LED模块3。据此，在各个LED模块3中流动的电流(驱动电流)是由电源部件60供给的电流值和各组31A中的LED模块3的个数(并联数)所决定的。因此，为使各个LED模块3的驱动电流达到期望值(例如4mA)，只要设计电流设定用电阻元件79的电阻值及构成各组31A的LED模块3的个数(并联数)即可。
下面，对照明装置A1的作用进行说明。
根据本实施方式，可从上述多个LED模块3所构成的面状光源部3A发出光。从该面状光源部3A发出的光，是以基板1的表面法线方向为中心行进的，并不射向所有方向。因此，例如和具备以卤素灯为代表的点光源的筒灯相比，可减小用于向期望范围投射光的反射器4。因此，可实现照明装置A1的小型化，也可实现节省安装照明装置A1的顶棚的设置空间的节省空间化。另外，如果将LED模块3呈交错状配置的话，则可适用于获得均匀面发光的情形。
在LED模块3(LED芯片31)中流动的电流If的大小是4.0mA左右这样的比较低的电流。在以这种程度的电流If驱动LED模块3的情况下，其发光效率达到不足70Lm/W的程度。其结果，作为照明装置A1，若投入7.0W的电力，则照明装置A1即便是因不可避免地所具有的吸收或漏光等造成的损失，也可实现413Lm的明亮度。其发光效率为59Lm/W，和使用卤素灯等灯丝的光源相比，具有非常高的效率，可实现显著地省电的意图。
图11示出在1个LED模块3中流动的电流If和和发光效率Ef的关系。本实施方式的LED模块3相当于本图中的Type A。由图11的关系可知，在LED模块3中流动的电流If，在2mA～8mA的范围内(更优选为2mA～4mA)，可获得优良的发光效率Ef。特别是，假设电流If为4mA，则可让LED模块3以最高发光效率进行发光。因为LED模块3的额定电流为20mA左右，所以为实现高效率的发光，只要将电流If设为额定电流的10％～40％(If＝2mA～8mA时)即可。并且，通过将其设为20％±3％(If＝4mA时)，LED模块3的单体效率可达最大。
另一方面，调查了作为照明装置A1整体的发光效率等之后的结果，示出在下表1中。
【表1】
  试制例   LED个数   电流mA  消耗电力W   1m照度   Lx/W   不均匀照度
  A   603   4.0   7.9   412.1   52.2   2％
  B   302   8.0   7.9   410.6   52.0   5％
  C   153   16.0   7.9   379.5   48.0   12％
  D   117   20.8   7.9   361.9   45.8   21％
试制例A是将LED模块3在基板1上组装603个的前述构成。试制例B是由试制例A每隔1个间除1个LED模块3，在基板1上组装302个LED模块3的构成。在这种情况下，构成各LED组31A的LED模块3的个数(并联数)大约变为一半，与之相应，各LED模块3中的驱动电流变为试制例A的驱动电流4mA的2倍(8mA)。更具体地说，将以34个LED模块3构成的5个组31A和以33个LED模块3构成的4个组合计9组串联连接，使用合计302个LED模块3。当然，还有别的间除的方法，例如，可以将以34个LED模块3构成的9个组串联连接，使用合计306个LED模块3。
试制例C是由试制例B进一步每隔1个间除1个LED模块3，在基板1上组装153个LED模块3的构成。在这种情况下，构成各LED组31A的LED模块3的个数(并联数)成为试制例A情况下的大约4分之1，与之相应，各LED模块3中的驱动电流变为试制例A情况的4倍即16mA。试制例D是由试制例A均匀地间除LED模块3，使其个数为试制例A的5分之1。在这种情况下，构成各LED组31A的LED模块3的个数变为试制例A情况下的大约5分之1，与之相应，各LED模块3中的驱动电流变为试制例A情况下的约5倍即20.8mA。
“消耗电力”是指所有LED模块3消耗的电力。所谓“1m照度”，是指在基板1的法线方向上，在距反射器4的射出侧开口42有1m位置处所测得的照度(Lx)。“Lx/W”是指1m照度除以消耗电力后的值，相当于照明装置整体的发光效率。“不均匀照度”是表示照度分布的不均匀程度。
图12示出LED模块3的个数和照度的关系。由该图及前述的表1可知，试制例A，B之间照度没有实质性的差别。而且，由表1不能确认试制例A，B之间发光效率存在有意义的差别。因此，虽然在各个LED模块3的发光效率上试制例A是有利的，但由于整体的照度及发光效率没有差别，因此LED模块3个数少的试制例B在可削减成本且可削减制造工时这点上是有利的。
图13是用于说明不均匀照度的求法的图，示出照度的直方图(histogram)。求不均匀照度的顺序如下。首先，在基板1的法线方向上，在以距反射器4的射出侧开口42有1m的位置为中心的、边长为3m的正方形受光面(与上述法线方向正交的面)上的多个不同位置处，对照度进行测量。接着，求出每照度值的度数分布，做出如图13所示那样的直方图。然后，求出连接最低度数位置a和第2低的度数位置b的直线L1。照度上限值附近及照度下限值附近因为噪声多，所以求出用于排除不足预先规定的下限阈值c的范围及超过上限阈值d的范围的直线L2，L3。下一步，在直线L2，L3之间的照度区间中，求出与度数分布曲线L5外接的直线L4。这样，就求出了由直线L1～L4所围出的四边形。求出该四边形的面积(参照面积)Sref。接着，求出直线L4和度数分布曲线L5之间的面积(不均匀照度面积)Su。用百分率表示不均匀照度面积Su相对于参照面积Sref的比例，作为不均匀照度(％)(＝(Su/Sref)×100)。
图14示出LED模块3的个数和不均匀照度的关系。在试制例A及试制例B中，不均匀照度在5％以下，但在试制例C，D中不均匀照度超过10％。在不均匀照度大的情况下，在照明装置A1近处有物体的时候，在该物体表面观测出条纹花纹等浓淡花纹。更具体地说，在筒灯被设置在离墙面近的顶棚上的情况下，在该墙面上会形成因不均匀照度引起的浓淡花纹。因此，不均匀照度最好是抑制在试制例A，B的程度。
图15是基于前述的表1表示出各个LED模块3的驱动电流、1m照度及不均匀照度的关系的曲线图。由图15可知，通过将每1个LED模块3、即每1个LED芯片31的驱动电流设在8mA以下，从而能够确保必要的照度且能将不均匀照度抑制在容许范围内。
另一方面，在上述试制例A中，LED模块3的上述搭载个数密度为31个/cm2左右，或者说上述占有面积比例为39％左右。另外，在上述试制例B中，LED模块3的上述搭载个数密度为15个/cm2左右，或者说上述占有面积比例为20％左右。还有，在上述试制例C中，LED模块3的上述搭载个数密度为8个/cm2左右，或者说上述占有面积比例为10％左右。并且，在上述试制例D中，LED模块3的上述搭载个数密度为6个/cm2左右，或者说上述占有面积比例为8％左右。虽然试制例A，B范围的搭载个数密度及占有面积比例是优选的，但在试制例C，D的情况下，也能将面状光源部3A视认为发均匀光的发光面。为了获得像这样的均匀的面发光，优选将上述搭载个数密度设在5个/cm2以上(优选在12个/cm2以上，更优选在25个/cm2以上)，或者将上述占有面积比例设在6％以上(优选在15％以上，更优选在30％以上)。
另外，对于试制例A的搭载个数密度是通过计算式“603个/(2.5cm×2.5cm×3.14)”计算得到的。另外，对于试制例A的专有面积比例是通过计算式“(603×1.6mm×0.8mm)/(2.5cm×2.5cm×3.14)”计算得到的。对于其他试制例，也能通过相同的计算式得到前述数值。
另外，在前述照明装置A1中，由于具备斜行连结部25，所以能够以属于相互串联连接的多个组的方式来连接在x方向上井然有序排列的多个LED模块3。将多个LED模块3井然有序地配置是获得均匀性面发光的重要之处。以属于相互串联连接的多个组的方式来连接多个LED模块3在下述情况适用，即将流经各个LED模块3的电流If的大小设为适合高效率发光的低电流且将阳极电极21A及阴极电极21B间的电压设为较易进行恒流控制的27V左右。
如图3所示，以直线连结部26为边界，多个阳极折回部24A及多个阴极折回部24B在x方向上的配置是相反的。据此，在配置了阳极电极21A及阴极电极21B的一侧，阳极折回部24A和阴极折回部24B是面向阳极电极21A及阴极电极21B的配置。因此，能够缩短从阳极电极21A及阴极电极21B延伸的阳极连接部27A及阴极连接部27B。
通过将直径D1，D2及距离H设为上述尺寸，从而能够将照明装置A1照射范围的照度设为筒灯所适宜的分布。图16A示出了在假定直径D1＝60mm、直径D2＝100mm的情况下，改变距离H时的照度分布。具体地说，分别用曲线示出了在假定H＝55mm，50mm，45mm，40mm，35mm，30mm，25mm，20mm，15mm，10mm，0mm情况下的照度分布。横轴是在距照明装置A1有1m距离的照射面上以照明装置A1正面为中心的半径R，纵轴是上述照射面上的相对照度B。相对照度B是假定H＝55mm、R＝0mm的照度为1的相对照度。
按本图来理解，在从H＝55mm(H/D2＝0.55)到H＝30mm(H/D2＝0.3)之时，R＝0mm的相对照度B大致都为1.0，并呈现以下分布，即随着R的增大相对照度B平稳地减少。相对于此，在从H＝25mm到H＝0mm之时，R＝0mm的相对照度B明显地降低了。这就意味着，如果H在25mm以下的话，在不合理地宽泛范围内会发生漏光。因此，采用H≥30mm，对于在照射范围内清晰照射是优选的。为了获得清晰地照射，优选采用0.5≤D1/D2≤0.69、0.3≤H/D2≤0.55来构成反射器4。
图16B示出了假定直径D1＝62mm，将直径D2及距离H变为多种值时的照度分布。横轴是在距照明装置A1有1m距离的照射面上以照明装置A1正面为中心的半径R，纵轴是上述照射面上的相对照度B。相对照度B是假定H＝45mm、D2＝100、R＝0mm的照度为1的相对照度。图16B示出了将距离H及直径D2采用以下组合的各情况下的相对照度B。
H＝55mm、D2＝100mm
H＝50mm、D2＝100mm
H＝45mm、D2＝100mm
H＝40mm、D2＝100mm
H＝55mm、D2＝97mm
H＝50mm、D2＝97mm
H＝45mm、D2＝97mm
H＝40mm、D2＝97mm
H＝55mm、D2＝95mm
H＝50mm、D2＝95mm
H＝45mm、D2＝95mm
H＝40mm、D2＝95mm
H＝55mm、D2＝90mm
H＝50mm、D2＝90mm
H＝45mm、D2＝90mm
H＝40mm、D2＝90mm
H＝0mm、D2＝0mm
图17表示在D1＝60mm、D2＝100mm的情况(D1/D2＝0.6)下，调查了对距离H取各种值时的效率之后的结果。所谓“效率”，在这里是指在全射出光量之中，入射到在基板1的法线方向上以距反射器4的射出侧开口42有1m的位置为中心的、边长为3m的正方形受光面上的光量的比例。在H≥30mm的范围内，实现了高效率，在H≥40mm的范围内，即便增大距离H效率也几乎不发生变化。因此，从低背化的观点出发，优选采用H＝30～40mm。
图18A～图18D是表示在以下面No.1～No.9这样的规定尺寸的反射器4中测定了辐射照度之后的结果的曲线图。No.10是没有反射器情况下的相对照度。“辐射照度”是指在基板1的法线方向上以距反射器4的射出侧开口42有1m的位置为中心的、边长为3m的正方形受光面上的值。各曲线图的横轴的“位置”表示偏离前述正方形受光面的中心位置的值。
No.1  D1＝52mm  D2＝90mm  H＝35mm
(D1/D2＝0.58、H/D2＝0.39)
No.2  D1＝52mm  D2＝90mm  H＝40mm
(D1/D2＝0.58、H/D2＝0.44)
No.3  D1＝52mm  D2＝90mm  H＝45mm
(D1/D2＝0.58、H/D2＝0.50)
No.4  D1＝47mm  D2＝90mm  H＝35mm
(D1/D2＝0.52、H/D2＝0.39)
No.5  D1＝47mm  D2＝90mm  H＝40mm
(D1/D2＝0.52、H/D2＝0.44)
No.6  D1＝47mm  D2＝90mm  H＝45mm
(D1/D2＝0.52、H/D2＝0.50)
No.7  D1＝42mm  D2＝90mm  H＝35mm
(D1/D2＝0.47、H/D2＝0.39)
No.8  D1＝42mm  D2＝90mm  H＝40mm
(D1/D2＝0.47、H/D2＝0.44)
No.9  D1＝42mm  D2＝90mm  H＝45mm
(D1/D2＝0.47、H/D2＝0.50)
No.11  D1＝62mm  D2＝100mm  H＝55mm
(D1/D2＝0.62、H/D2＝0.55)
No.12  D1＝62mm  D2＝100mm  H＝40mm
(D1/D2＝0.62、H/D2＝0.40)
No.13  D1＝62mm  D2＝90mm  H＝40mm
(D1/D2＝0.69、H/D2＝0.44)
No.14  D1＝52mm  D2＝90mm  H＝40mm
(D1/D2＝0.58、H/D2＝0.44)
假设顶棚孔的直径为100mm时，射出侧开口42的直径D2可取90mm左右的大小。这时，在假定D1＝52mm时，如图18A所示，在使射出侧开口面到基板1的距离H变为H＝35mm、H＝40mm、H＝45mm的情况下，各自的辐射照度变为No.1、No.2、No.3所示的波形的值，都是大致相同的值。
另一方面，在假定D2＝90mm、D1＝47mm时，如图18B所示，在变为H＝35mm、H＝40mm、H＝45mm的情况下，各自的辐射照度变为No.4、No.5、No.6所示的波形的值，辐射照度产生了偏差。
此外，如图18C所示，在假定D1＝42mm时，在变为H＝35mm、H＝40mm、H＝45mm的情况下，与设D1＝47mm的情况相比较，辐射照度产生出了更大的偏差。
基于以上的测量结果，如果采用比D2＝90mm大且在D1＝45mm以下的反射器4，则在由于设计变更而变更了高度H时，由高度因素导致的辐射照度的偏差就会变大。因此，在设D2＝90mm时，为了避免由于设计变更导致的辐射照度偏差，优选取D1＝45mm以上。另外，从LED模块的搭载个数密度的关系来看，也优选取D1＝45mm程度以上。从以上分析可知，D1/D2＝0.5以上是最佳范围。
另外，如图18D所示，在采用D2＝90mm、H＝40mm的反射器4时，在D1＝52mm时能得到No.14所示的波形的辐射照度。
另一方面，保持D2＝90mm、H＝40mm，若D1＝62mm，则如No.13所示的波形的辐射照度那样，与No.14波形所示的辐射照度相比较，聚光的效果变小，而且正下方的辐射照度也变弱了。
鉴于以上理由，假定H＝40mm，比射出侧开口的比直径D2＝90mm大之时，优选在D1＝62mm以下，即D1/D2＝0.69以下(更好是在0.67以下)。
另外，发明者众人通过研究判明出，减小流经各LED模块3的电流If，有利于减小用于使电流If作为期望大小的电压Vf的偏差。发明者众人对多个LED模块3，测定将电流If控制在10，100，200，300mA时的电压Vf并评估其偏差。其结果，所测得的电压Vf的标准偏差除以平均值后得到的变动系数，按电流If为10，100，200，300mA的顺序依次是0.79、4.6、6.1、5.4。变动系数越大就意味着在各测量中的电压Vf的偏差越大。在本测量中，电流If为10mA时与为其他值时相比，偏差格外小。在本实施方式中，根据LED模块3中流动的电流If是比10mA更低的4.0mA，可推测出电压Vf的偏差非常地小。
例如，在向和本实施方式不同构成面状光源部3A的LED芯片未达到相应个数即只有6个LED芯片投入了7W电力的情况下，基板1的温度为50～60℃，与之相对，在本实施方式中基板1的温度为40～45℃。这就是说，即便投入电力相同，也可以想到作为发热源的LED模块3(LED芯片31)以更分散的状态组装的本实施方式，向框体5的散热会提高。所以像这样，只要采用具有面状光源部3A的构成，就能比较有利地进行照明时的散热。
通过将反射器4的内面做成凹凸状的金属表面，能够进一步均匀化来自照明装置A1的光。
图19～图27表示本发明所涉及的照明装置及其他构成部件的其他例子。在这些附图中，对于和上述实施方式相同或者类似的要素，标注和上述实施方式相同的符号，并省略其说明。
图19表示基板1、布线图案2及多个LED模块3的其他例子。在该图所示的构成中，基板1呈大致椭圆形状。另外，布线图案2的形状和上述实施方式不同。多个LED模块3的组装密度和上述实施方式相同。根据这样的构成，在可增加可用原来制作基板1的材料作成基板1的枚数、降低制造成本方面是优选的。
图20～图22表示LED模块3的其他例子。该图所示的LED模块3其宽度为0.6mm、长度为1.0mm、厚度为0.2mm，作为小型且非常薄的LED模块而构成。如果使用这样的LED模块3且将相邻的LED模块3彼此之间的缝隙设为0.5mm左右的话，则LED模块3的搭载个数密度至少可以提高到60个/cm2。根据这样的构成，适于将面状光源部3A视认为发出更均匀的光的发光面。另外，该LED模块3相当于图11所示的曲线图的Type B。该类型的LED模块3可以期待其电流If越小越提高发光效率。在作为照明装置A1的消耗电力相同的情况下，通过提高搭载密度可减小电流If。
图23及图24表示基板1、布线图案2及多个LED模块3的其他例子。在该图所示的构成中，虽然基板1的尺寸和上述例子相同，但布线图案2及LED模块3的构成和上述实施方式不同。
如图24所示，该LED模块3具备：引线35A，35B及反射器36。引线35A，35B例如是由Cu-Ni合金组成的板状构件。在引线35B上搭载着LED芯片31，引线35A经由电线与LED芯片31导通。反射器36例如由白色树脂组成。引线35A，35B的下面从反射器36露出，且作为用于面组装LED模块3的组装端子使用。LED模块3其尺寸为4.0mm×2.0mm。
如图23及图24所示，在本实施方式中，阴极直线部23B呈比较宽的宽幅。更具体地说，在俯视状态下在图23中更好地表现的那样，被设为LED芯片31和阴极直线部23B相重叠程度的宽幅。另外，引线35B的背面整体上，和阴极直线部23B面对面是合适的。还有，在对于本实施方式的LED芯片31采用LED芯片31的极性呈反向编排的LED模块3的构成的情况下，代替阴极直线部23B，把阳极直线部23A设为与LED芯片31重叠程度的宽幅也可以。
布线图案2具有阳极扩幅部23Aa及阴极扩幅部23Ba。阳极扩幅部23Aa与阳极直线部23A导通，阴极扩幅部23Ba与阴极直线部23B导通。阳极扩幅部23Aa及阴极扩幅部23Ba被配置在靠近基板1的端部，其外缘呈沿基板1外缘的形状。
在本实施方式中，搭载个数密度为3.0个/cm2左右，占有面积比例为24％左右。即便是像这样的实施方式，例如与搭载了6个左右的LED模块3的构成相比，也能构成可被视认为进行面发光的面状光源部3A。此外，如果将本实施方式的LED模块3彼此之间的缝隙设为0.5mm左右的话，则可将占有面积比例提高到70％左右。根据这样的构成，适于将面状光源部3A视认为发出极均匀光的发光面。
来自LED芯片31的热量，经由引线35B被适当地传递到阴极直线部23B。因为阴极直线部23B本身是宽幅，因此可将来自LED芯片31的热快速地扩散出去。而且，通过阳极扩幅部23Aa及阴极扩幅部23Ba，能够促进自阳极直线部23A及阴极直线部23B传递过来的热向外部散发出去。根据这样的构成，在本实施方式中，能够将来自LED模块3的热量更有效地散发出去。
图25表示基板1、布线图案2及多个LED模块3的另外其他例子。该图所示的基板1被用于其外形为102mm左右，被视作在天棚等打开的φ150mm程度的开口处设置的尺寸的照明装置A1。在该基板1上，组装着816个左右的图6～图8所示类型的LED模块3。反射器4的开口41的直径D1被设定在70mm左右。
布线图案2具有多个非导通散热部28。非导通散热部28，不导通阳极直线部23A及阴极直线部23B任意一个，且相对于阳极直线部23A及阴极直线部23B，被配置在靠近基板1的端部。各非导通散热部28其外缘呈沿基板1外缘的形状。
通过这样的构成，也可将面状光源部3A视认为发光面。通过设置非导通散热部28，从而能够避免基板1的一部分发生不合理高温的情况。
当然，也可以仿照前述例子，间除图25所示的LED模块3，使其个数为图25构成情况的2分之1等。据此，可以个数少的LED模块3确保所需照度并且可实现优良的发光效率。
图26表示基于本发明的第2实施方式的照明装置。本实施方式的照明装置A2其框体5的构成和上述实施方式不同。本实施方式的框体5具有底部51及筒部52，且它们是呈现一体性连接的构造。在底部51上相接着基板1。
根据这样的构成，能够快速地从基板1向底部51传递热量。并且，可让该热量从底部51向筒部52扩散。据此，可进一步提高多个LED模块3的散热性。
图27表示基于本发明的第3实施方式的照明装置。本实施方式的照明装置A3是电源部件和照明装置本体分离配置的电源另置型。为此，可不设置前述实施方式那样的框体5。据此，因为可实现照明装置本体的低背化，所以即便在设置空间受限的情况下也可施工。
除上述内容之外，照明装置的各部分的具体构成可自由进行多种设计变更。
例如，除采用所有LED模块3都发出相同波长的光的构成之外，也可采用具备发出互不相同波长的光的多个LED模块3的构成。例如，可采用具备发出灯泡色的LED模块3和发出日光色的LED模块3的构成。在这种情况下，通过分别控制发出灯泡色的LED模块3和发出日光色的LED模块3中的、实际发光的比例或电流If的大小，从而可任意照射出灯泡色、温白色、白色、昼白色、日光色的光。或者，为了包围白色的LED模块3，例如对绿色的LED模块3进行配置的话，则可采用以下使用方法，即平时让白色的LED模块3发光，紧急时让绿色的LED模块3发光。LED模块3并不局限于具备1个LED芯片31，例如也可以采用具备发出红色光、绿色光、蓝色光的3个LED芯片31的构成。
通过在不变更基板1或布线图案2的构成的情况下来减少多个LED模块3的个数，从而可容易地变更照明装置A1～A3的额定功率。例如，从照明装置A1的多个LED模块3中，以3比1的比例拆除后进行组装的话，可使额定功率变为2/3。或者，从照明装置A1～A3的多个LED模块3中，以3比2的比例拆除后进行组装的话，可使额定功率变为1/3。
另外，也可以在反射器4的射出侧开口41侧设置透镜以实现对LED模块3发出的光进行聚光或者扩散的构成。
也能够采用如果适当地区别涂抹基板1的颜色、覆盖布线图案2的抗蚀涂层的颜色，则在LED模块3非点灯时显现出任意图案或文字的构成。
基板1的形状并不局限于圆形，也可以是以正方形为代表的矩形、六边形等多边形等的各种各样的形状。
另外，照明装置的用途也不局限于筒灯，也可以使用于适用由面状光源部照射出光的多种用途。
图28～图30示出作为本发明的第4实施方式所涉及的照明装置的LED灯。本实施方式的LED灯A11具备：基板101、多个LED模块103、散热构件111、电源基板104、多个电源部件105、外壳106及一对灯口107，例如可替代直管形荧光灯而安装到一般用荧光灯照明设备上。
基板101例如是用玻璃环氧树脂制的，形成长矩形形状。基板101层叠配置在散热构件111上，例如使用螺丝等将其安装到散热构件111上。作为基板101，也可以使用在表面实施了绝缘处理后的铝板。
在基板101的上面101a上，组装着多个LED模块103。如图30所示，在本实施方式中，多个LED模块103沿包含外壳106的中心轴O1的平面进行配置。如图31所示，多个LED模块103呈交错状配置。如图32～图34所示，LED模块103具备：LED芯片131、树脂封装132、基板133及1对组装端子134。LED模块103其宽度为0.6mm、长度为1.0mm、厚度为0.2mm，作为小型且非常薄的LED模块而构成。
基板133在俯视状态下大致呈矩形形状，例如是由玻璃环氧树脂组成的绝缘基板。在基板133的表面上，搭载有LED芯片131。在基板133的背面上，形成有1对组装端子134。基板133的厚度为0.05～0.08mm左右。LED芯片131是LED模块103的光源，例如被视作可发出可见光。树脂封装132用于保护LED芯片131。树脂封装132是，利用对来自LED芯片131的光具有透光性的例如环氧树脂，或者通过由来自LED芯片131的光的激发而发出不同波长的光的包括荧光物质的透光树脂，来制模成形的。在本实施方式中，例如，通过将来自LED芯片131的蓝色光和来自树脂封装132所包括的上述荧光物质的黄色光进行混色，从而LED模块103能够照射出白色。作为上述荧光物质，可以用发出红色光及绿色光的物质，来代替发出黄色光的物质。
如图31所示，在基板101上形成有布线图案102。布线图案102例如由铜等金属膜组成，用于组装多个LED模块103、并给它们提供电力。布线图案102具有多个焊盘部122。布线图案102中的用于组装LED模块103的部分以外的部分，例如被白色抗蚀涂层等具有高反射率的绝缘层(图示略)覆盖。
多个焊盘部122是多个LED模块103被组装的部分。焊盘部122由阳极直线部123A(图中为黑色)及阴极直线部123B(图中为灰色)组成。阳极直线部123A及阴极直线部123B分别沿着长度方向X延伸，且在宽度方向Y上错开间隔平行地配置。据此，多个焊盘部122全部都沿着长度方向X延伸。另外，多个焊盘部122的大多数是在宽度方向Y上隔着间隔平行地配置。而且，若干个焊盘部122彼此之间，在长度方向X上隔着间隔串联地配置。
例如，通过将1对的组装端子134的一方焊接到阳极直线部123A、将另一方焊接到阴极直线部123B，从而LED模块103被组装到焊盘部122上。据此，被组装到1个焊盘部122上的多个LED模块103，相互并联连接。另外，夹着斜行连结部125，配置着由并联连接的多个LED模块103组成的2个组。夹着斜行连结部125而配置在两侧的2个焊盘部122，在宽度方向Y上阳极直线部123A及阴极直线部123B的配置是相同的。斜行连结部125连结一方焊盘部122的阳极直线部123A和另一方焊盘部122的阴极直线部123B。据此，这些2个组所属的多个LED模块103，相互串联连接。
通过这样的构成，多个LED模块103即多个LED芯片131实现了如图35所示那样的连接。在本实施中方式，多个LED模块103被划分为多个组131A。在组131A中，包含着相互并联连接的多个LED模块103。这些组131A相互串联连接。该多个组131A的串联电路连接形成在电源基板104(参照图29)上的电源部件。作为该电源部件，也同样适用前述图10所示的恒流电源部件。
各LED模块103(LED芯片131)的所谓额定电流为20mA，与之相对，实际上流动的电流If例如在4.0mA以下。如果被高密度组装的多个LED模块103发光的话，肉眼看来不会被看作是多个点光源的集合，而被视作进行面发光。也就是说，组装有多个LED模块103的区域构成了面状光源部103A。
具体地说，在LED灯A11的尺寸为相当于40形(基板为1.7cm×120cm左右)的直管形荧光灯的尺寸的情况下，LED模块103的搭载个数在600个以上。更好的状况是，LED模块103的搭载个数在1000个以上、4000个以上、8000个以上甚至是12000个以上。
在LED灯A11的尺寸为相当于20形(基板为1.7cm×58cm左右)的直管形荧光灯的情况下，LED模块103的搭载个数在290个以上。更好的状况是，LED模块103的搭载个数在480个以上、1900个以上、3900个以上甚至是5800个以上。
在LED灯A11的尺寸为相当于15形(基板为1.7cm×44cm左右)的直管形荧光灯的尺寸的情况下，LED模块103的搭载个数在200个以上。更好的状况是，LED模块103的搭载个数在330个以上、1300个以上、2700个以上甚至是4000个以上。
在LED灯A11的尺寸为相当于10形(基板为1.7cm×33cm左右)的直管形荧光灯的情况下，LED模块103的搭载个数在150个以上。更好的状况是，LED模块103的搭载个数在250个以上、1000个以上、2000个以上甚至是3000个以上。
例如，在相当于40形的尺寸下搭载个数为12000个的情况下，相邻的LED模块103彼此之间的间隙是缩短LED模块间的距离进行安装的情况，这个距离大约为0.5mm左右。如果换为相对于基板101的面积(1.7cm×120cm：相当于面状光源部面向照明空间的开口面积)的LED模块103的搭载个数的话，大约为60个/cm2(12000个/(1.7cm×120cm))左右。另外，在让LED模块103的间隔有富余的情况下，相对于基板101的面积的LED模块103的搭载个数在5个/cm2左右。另外，在让LED模块103的间隔更加富余的情况下，相对于基板101的面积的LED模块103的搭载个数密度为3个/cm2左右。因此，相对于基板101的面积的LED模块的搭载个数优选在3个/cm2左右至60个/cm2的范围内。例如，可以相当于5个/cm2、20个/cm2、40个/cm2等。
从LED模块103的合计面积相对于基板101的面积的占有比例的观点来看，其上限优选36％左右(0.1cm×0.06cm×12000/(1.7cm×120cm))。另外，在以相对于基板101的面积的LED模块103的搭载个数为3个/cm2左右的方式设定了LED模块彼此之间的距离的情况下，LED模块103的合计面积相对于基板101的面积的占有比例为1.8％左右(0.1cm×0.06cm×600/(1.7cm×120cm))。因此，这种情况下，优选LED模块103的合计面积相对于基板101的面积的占有比例在1.8％左右以上。
在宽度方向Y上多个LED模块103的搭载个数(列数)至少在3列以上。在将相邻的LED模块103的间隙设为0.5mm左右的情况下，该列数可达15列。优选，在长度方向X上每单位长度的LED模块103的搭载个数即搭载个数密度，比在宽度方向Y上每单位长度的搭载个数密度更大。另外，优选，在长度方向X上LED模块103的占有比例，比在宽度方向Y上的占有比例更大。对于这样的构成，也可以采样使LED模块103的长度方向沿着基板101的长度方向X的配置。
散热构件111例如由A11组成，是图28及图29所示那样的沿着基板101的长度方向X延伸的细长块状。如图30表示的那样，散热构件111其剖面是中空半圆形状。在散热构件111的中空部分中，收容有电源基板104及多个电源部件。
电源基板104例如是由玻璃环氧树脂制成的，形成长矩形形状。多个电源部件105其功能作为用于使LED模块103点灯的电源电路发挥作用，被组装在电源基板104的两面。多个电源部件105构成为：包含AC/DC转换器151和电容器或电阻器等其他功能部件152，将由商用电源所供给的交流电转换为直流恒流并向LED模块103供给。AC/DC转换器151和被组装在电源基板104上的其他部件相比，占用空间的尺寸较大。
外壳106用于收容基板101及散热构件111，其如图30表示的那样，是具有圆形剖面的直管状的圆筒形。在外壳106的内面上，一体化形成有向内侧突出的一对突出片161。这样构成的外壳106例如由聚碳酸酯(Polycarbonate)等合成树脂组成，通过挤压成型而一体化形成。
在图30所表示的收容状态下，基板101通过其上面101a和突出片161抵接，限制了其相对于外壳106在与上述中心轴O1正交的方向(图中上方向)上的移动。基板101、散热构件111以及电源基板104向外壳106内的收容是通过以下方式进行的，即在突出片161的下方，边滑动基板101及散热构件111边插入到外壳106内。
一对灯口107通过安装到荧光灯照明设备的插座上，用于从商用交流电源供给电力。如图29所表示的那样，灯口107具备：有底圆筒状的盖体171、被收容保持在盖体171中空部的树脂块172、和2根端子173。散热构件111处于被一对灯口107支撑的状态。端子173和电源基板104通过电线连接。端子173是以贯通盖体171及树脂块172的状态设置的。端子173的一个端部(外侧端部)是嵌合到荧光灯照明设备的上述插座卡口中的部分，端子173的另一个端部是谋求实现在与基板101的布线102间电气导通的。
下面，对LED灯A11的作用进行说明。
根据本实施方式，从上述多个LED模块103所构成的面状光源部103A发光。例如在观察了从多个点光源发出的光的情况下，和所识别的多个尖锐地闪耀的亮点不同，来自面状光源部103A的光是具有整体性均匀亮度的光。因此，例如在外壳106不具有强劲的扩散功能的情况下，可从LED灯A11射出均匀的光。这适宜于抑制由外壳106导致的光的衰减，且能提高LED灯A11的发光效率。
为了从面状光源部103A恰当地射出均匀亮度的面状光，优选将LED模块103的搭载个数设为上述的数量、或者密度、占有比例。与在长度方向X上相比在宽度方向Y上LED模块103配置更密集，适用于抑制来自呈直管形的LED灯A11的光在长度方向X上看起来不均匀的问题。
作为在LED模块103(LED芯片131)中流动的电流If的大小，是4.0mA以下这样的值较低的低电流。在本实施方式中用到的这样格式的LED模块103的情况下，电流If越小越可减小投入电力中因发热所消耗的比例。也就是说，与前述第1实施方式的情况同样，LED模块103在用8mA以下(更优选在4mA以下)的电流进行驱动的时候，可获得良好的发光效率。换言之，LED模块103(LED芯片131)在用额定电流的20％以下(在更优选40％以下)的电流进行驱动的时候，可获得良好的发光效率。另外，从改善不均匀照度的观点出发，优选用8mA(额定电流的40％)以下(更优选在4mA(额定电流的20％)以下)的电流来驱动LED模块103。
另外，通过发明者众人研究判明出，减小流经各LED模块103的电流If，有利于减小用于使电流If达期望大小的电压Vf的偏差。发明者众人对多个LED模块103，测定将电流If控制在10，100，200，300mA时的电压Vf并评估其偏差。其结果，所测得的电压Vf的标准偏差除以平均值后得到的变动系数，按电流If为10，100，200，300mA的顺序依次是0.79、4.6、6.1、5.4。变动系数越大就意味着在各测量中的电压Vf的偏差越大。在本测量中，电流If为10mA时与除此之外时相比，偏差明显小。在本实施方式中，由于在LED模块103中流动的电流If是比10mA更低的4.0mA，因此能够推测出电压Vf的偏差非常地小。
由于具备斜行连结部125，因此可以属于相互串联连接的多个组的方式来连接在长度方向X上井然有序排列的多个LED模块103。将多个LED模块103井然有序地配置是获得均匀性面发光的重要之处。以属于相互串联连接的多个组的方式来连接多个LED模块103在下述的情况下适用，即将在各个LED模块103中流动的电流If的大小设为适合高效率发光的低电流且将阳极电极121A及阴极电极121B间的电压设为较易进行恒流控制的27V左右。
例如，在向和本实施方式不同构成面状光源部103A的未达到相应个数的LED芯片投入了用于发出同等亮度的电力的情况下，基板的温度为50～60℃，与之相对，在本实施方式中，基板101的温度为40～45℃。这就是说，即便投入电力相同，也可以想到作为发热源的LED芯片131以更分散的状态被组装的本实施方式会促进散热的缘故。所以像这样，采用具有面状光源部103A的构成的话，能够比较有利地进行照明时的散热。
像上述那样，在外壳106的内侧设置有成对的突出片161，且这些突出片161通过在基板101的宽度方向Y的两端上与上面101a抵接，限制了相对于外壳106在与外壳106的中心轴O1正交的方向(外壳106的半径方向)上的移动。据此，在LED灯A11装配时，只在外壳106内插入基板101，就能实现基板101相对于外壳106的相对位置。因此，能很容易地进行LED灯A11的装配作业。
图36表示LED灯A11中的LED模块103的配置构成的变形例。在该变形例中，采用的构成是除大部分多个LED模块103发出上述的白色光之外，还有少量的LED模块103r发出红色光。LED模块103r夹着规定数量的发出白色光的LED模块103而被离散地配置。根据这样的构成，与通过仅将蓝色光及黄色光混色而得到的白色光，可以射出颜色更深、所谓的演色性高的光。
图37～图39表示在LED灯A11中用到的LED模块103的变形例。在该变形例中，LED模块103在俯视状态下，其尺寸为1.6mm×0.8mm、高度为0.55mm左右。在这种情况下，如果将相邻的LED模块103彼此之间的间隙设为0.5mm的话，则LED模块103的合计面积相对于基板101的面积的占有比例可提高到47％左右。
图40～图42表示在LED灯A11中用到的LED模块103的其他变形例。在该变形例中，LED模块103具备外壳135。外壳135例如是由白色树脂组成的，具有包围LED芯片131及树脂封装132的反射面135a。反射面135a用于通过反射从LED芯片131向侧方行进的光而使其射向上方。因此，该LED模块103属于较高亮度的类型。LED模块103在俯视状态下，其尺寸为4.0mm×2.0mm、高度为0.55mm左右。在这种情况下，如果将相邻的LED模块103彼此之间的间隙设为0.5mm的话，则LED模块103的合计面积相对于基板101的面积的占有比例可提高到70％左右。
图43及图44表示本发明的第5实施方式所涉及的LED灯。此外，在这些图中，对于与上述第4实施方式相同或者类似的要素，标注和上述实施方式相同的符号。本实施方式的LED灯A12，其基板101及散热构件111的构成与上述的第4实施方式不同。
在本实施方式中，作为基板101，用的是由较薄薄壁的树脂层(图示略)和金属布线层(图示略)组成的挠性布线基板。像这样的基板101富有可挠性，被缠卷到呈圆筒形状的散热构件111上。因此，基板101的宽度方向y在本实施方式中为散热构件111的周向。
基板101的上述金属布线层，采用的是和上述的实施方式的布线图案102相同的构成，组装有多个LED模块103。多个LED模块103呈交错状高密度地配置。
通过这样的实施方式，也能提高LED灯A12的发光效率。LED灯A12通过多个LED模块103的发光，来呈现圆筒表面整体发光的形态。因此，可进一步削弱外壳106的扩散功能。这与提高外壳106的透射率有关联，对提高LED灯A12的发光效率是有利的。
另外，可飞跃性地扩大能搭载LED模块103的基板101的面积，适于增加LED模块103的搭载个数。具体地说，可将LED模块103的搭载个数，在LED灯A12相当于10形的情况下增至9400个左右、在15形的情况下增至12500个左右、在20形的情况下增至18000个左右、甚至在40形的情况下增至37000个。
图45～图47表示基于本发明的第6实施方式的LED灯。本实施方式的LED灯A13，其散热构件111的构成及多个电子部件105的配置和上述实施方式不同。
在本实施方式中，如图47所表示的那样，在散热构件111的表面上形成有多个凹部111a，其呈现具有凹凸的形状。凹部111a沿基板101的长度方向x形成在散热构件111的大致全长范围内。
另外，电源基板104通过多个金属制的引线141被安装到基板101上。多个引线141，例如一边的端部通过焊接被固定在电源基板104的长度方向两端部，另一边的端部被焊接到设置在基板101的上面101a上的未图示的焊盘。据此，电源基板104相对基板101或者散热构件111相间隔地配置。此外，基板101的布线和电源基板104的布线经由引线141实现了电导通。
在外壳106中，突出片161自外壳106的中心轴O1偏向下方(半径方向)、且在与该中心轴O1平行的面内突出并沿着上述中心轴O1的方向延伸。基板101位于自外壳106的中心轴O1偏向和上面101a相反的一侧，电源基板104位于外壳106的中心轴O1附近。像这样，由于电源基板104比基板101更靠近中心轴O1，所以可将电源基板104的宽度尺寸设得比基板101的宽度尺寸更大。基板101、散热构件111及电源基板104向外壳106内的收容是通过以下方式进行的，即在突出片161的下方，边滑动基板101及散热构件111边插入到外壳106内。
灯口107具备：有底圆筒状的盖体171、收容保持在盖体171的中空部的树脂块172、和2根端子173。在树脂块172上形成有凹部172a，通过将散热构件111的长度方向X的端部嵌插到该凹部172a中，从而灯口107被安装到散热构件111上。据此，在LED灯A13中，散热构件111处于被一对灯口107支撑的状态。
在盖体171和树脂块172之间，设有部分圆筒状的间隙，在灯口107被安装到散热构件111的状态下，外壳106的长度方向X两端部被插入到上述间隙中。在这里，如图19所表示的那样，在外壳106的长度方向X的前端缘106a和树脂块172的端缘172b之间，设有间隙。
根据这样的构成，将较大尺寸的AC/DC转换器151适当地配置在外壳106内部。另外，即便外壳106受热膨胀，也可以抑制其和灯口107相干涉。
本发明所涉及的LED灯，并不局限于上述实施方式。本发明所涉及的LED灯的各部分的具体构成是可以进行多种自由设计变更的。
除采用所有LED模块103发出相同波长的光的构成之外，也可以采用具备发出互不相同波长的光的多个LED模块103。例如，可采用具备发出灯泡色的LED模块103和发出日光色的LED模块103的构成。在这种情况下，通过分别控制发出灯泡色的LED模块103和发出日光色的LED模块103中的、实际发光的比例或电流If的大小，从而可任意照射出灯泡色、温白色、白色、昼白色、日光色的光。LED模块103并不局限于具备1个LED芯片131的构成，例如也可以采用具备发出红色光、绿色光、蓝色光的3个LED芯片131的构成。
虽然对本发明的实施方式进行了详细说明，但这些只不过是为了明确本发明的技术内容的具体例子，本发明不应该被解释为限定在这些具体例子中，本发明的精神及范围仅被限定在附加的权利要求的范围中。
该申请与2008年8月11日向日本专利局提出的特愿2008-206865号、2008年12月12日向日本专利局提出的特愿2008-317048号、2008年12月22日向日本专利局提出的特愿2008-324837号、2009年1月9日向日本专利局提出的特愿2009-3727号、及2009年4月27日向日本专利局提出的特愿2009-108334号相对应，且在这里通过引用编入了这些申请的所有公开内容。

Claims (85)

1.一种照明装置，具备：
基板；和
面状光源部，所述面状光源部以规定的开口面积面向照明空间，包括按照相对于所述开口面积的搭载个数密度为3个/cm2以上的方式被配置在所述基板上的多个LED芯片。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述多个LED芯片，每1个芯片的驱动电流在该芯片的额定电流的40％以下。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述多个LED芯片，每1个芯片的驱动电流在该芯片的额定电流的20％以下。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述多个LED芯片，每1个芯片的驱动电流是在该芯片的额定电流的20±3％范围内的值。
5.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述多个LED芯片，每1个芯片的驱动电流在8mA以下。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述多个LED芯片，每1个芯片的驱动电流在4mA以下。
7.根据权利要求1～6任意一项所述的照明装置，其中，
所述多个LED芯片属于相互串联连接的多个组，
所述各组所属的所述多个LED芯片相互并联连接。
8.根据权利要求7所述的照明装置，其中，
还包括向所述多个LED芯片供给电流的恒流电源，
所述多个组与所述恒流电源串联连接。
9.根据权利要求8所述的照明装置，其中，
以每1个LED芯片的驱动电流为该芯片的额定电流的40％以下的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数。
10.根据权利要求8所述的照明装置，其中，
以每1个LED芯片的驱动电流为该芯片的额定电流的20％以下的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数。
11.根据权利要求8所述的照明装置，其中，
以每1个LED芯片的驱动电流为在该芯片的额定电流的20％±3％范围内的值的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数。
12.根据权利要求8所述的照明装置，其中，
以每1个LED芯片的驱动电流为8mA以下的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数。
13.根据权利要求8所述的照明装置，其中，
以每1个LED芯片的驱动电流为4mA以下的方式，来选择所述各组的LED芯片的个数。
14.根据权利要求1～13任意一项所述的照明装置，其中，
具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子。
15.根据权利要求14所述的照明装置，其中，
相对于所述开口面积的所述多个LED模块的占有面积比例在20％以上。
16.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块被配置成：以所述1对组装端子在第1方向上分离的姿势分别沿着与所述第1方向成直角的第2方向相互平行地配置的多个列。
17.根据权利要求16所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块呈交错状配置。
18.根据权利要求16或17所述的照明装置，其中，
在所述基板上，形成有布线图案，
所述布线图案具有：
多个焊盘部，分别由在所述第2方向上延伸且在所述第1方向上分离地平行配置的阳极直线部及阴极直线部组成；和
斜行连结部，连结所述多个焊盘部中的、在所述第2方向上相邻且在所述第1方向上各自的阳极直线部及阴极直线部被配置在相同侧的、其中一个焊盘部的所述阳极直线部和另一个焊盘部的所述阴极直线部，
并且，以跨接所述阳极直线部及所述阴极直线部的方式，来组装所述多个LED模块。
19.根据权利要求18所述的照明装置，其中，
所述布线图案具有：
阳极折回部，连结在所述第1方向上相邻的所述阳极直线部；和
阴极折回部，连结在所述第1方向上相邻的所述阴极直线部。
20.根据权利要求18或19所述的照明装置，其中，
所述布线图案还具有直行连结部，所述直行连结部连结所述多个焊盘部中的、在所述第2方向上相邻且在所述第1方向上各自的阳极直线部及阴极直线部被配置在相反侧的、其中一个焊盘部的所述阳极直线部和另一个焊盘部的所述阴极直线部。
21.根据权利要求20所述的照明装置，其中，
还具备阳极电极及阴极电极，所述阳极电极及阴极电极相对于所述多个焊盘部被配置在靠近所述第2方向的一方。
22.根据权利要求18～21任意一项所述的照明装置，其中，
所述阴极直线部或所述阳极直线部被设为在俯视状态下与所述各LED模块的所述LED芯片重叠的宽度。
23.根据权利要求18～22任意一项所述的照明装置，其中，
所述布线图案具有：被配置在靠近所述基板的端部且具有沿着所述基板的端缘的外形的阳极扩幅部及阴极扩幅部中的至少一个。
24.根据权利要求18～23任意一项所述的照明装置，其中，
所述布线图案具有非导通散热部，所述非导通散热部与所述阳极直线部及所述阴极直线部不导通、且相对于所述阳极直线部及所述阴极直线部位于靠近所述基板的端部。
25.根据权利要求1至24任意一项所述的照明装置，其中，
所述基板是圆形形状，
还具备反射器，所述反射器朝向所述基板的搭载有所述多个LED芯片的面的法线方向呈发散状、且包围所述面状光源部，
所述反射器的所述基板侧的基板侧开口直径D1和与所述基板相反的一侧的射出侧开口直径D2之比为0.5≤D1/D2≤0.69，且所述基板侧开口及所述射出侧开口的距离H和所述射出侧开口侧直径D2之比为0.3≤H/D2≤0.55。
26.根据权利要求25所述的照明装置，其中，
相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的搭载个数密度在3.0个/cm2以上。
27.根据权利要求25所述的照明装置，其中，
相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的搭载个数密度在25个/cm2以上。
28.根据权利要求25所述的照明装置，其中，
相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED芯片的搭载个数密度在60个/cm2以上。
29.根据权利要求25所述的照明装置，其中，
具备多个LED模块，所述多个LED模块具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子，
相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED模块的占有面积比例在30％以上。
30.根据权利要求25所述的照明装置，其中，
具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子，
相对于所述反射器的基板侧开口面积的所述多个LED模块的占有面积比例在70％以上。
31.根据权利要求25～30任意一项所述的照明装置，其中，
还具备由金属组成的框体，所述由金属组成的框体相对于所述基板被配置在与所述反射器相反的一侧，并且具有与所述基板相接的底部和与所述底部一体相连的筒部。
32.根据权利要求25～31任意一项所述的照明装置，其中，
所述反射器的表面是呈凹凸状的金属面。
33.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板，
具有相当于40形直管形荧光灯的形状及尺寸，且
所述多个LED模块的个数在600个以上。
34.根据权利要求33所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
35.根据权利要求33所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
36.根据权利要求33～35任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
37.根据权利要求33～36任意一项所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在1000个以上。
38.根据权利要求33～36任意一项所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在4000个以上。
39.根据权利要求33～36任意一项所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在8000个以上。
40.根据权利要求33～36任意一项所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在12000个以上。
41.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板，
具有相当于20形直管形荧光灯的形状及尺寸，且
所述多个LED模块的个数在290个以上。
42.根据权利要求41所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在480个以上。
43.根据权利要求41所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在1900个以上。
44.根据权利要求41所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在3900个以上。
45.根据权利要求41所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在5800个以上。
46.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板，
具有相当于15形直管形荧光灯的形状及尺寸，且
所述多个LED模块的个数在200个以上。
47.根据权利要求46所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在330个以上。
48.根据权利要求46所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在1300个以上。
49.根据权利要求46所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在2700个以上。
50.根据权利要求46所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在4000个以上。
51.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板，
具有相当于10形直管形荧光灯的形状及尺寸，且
所述多个LED模块的个数在150个以上。
52.根据权利要求51所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在250个以上。
53.根据权利要求51所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在1000个以上。
54.根据权利要求51所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在2000个以上。
55.根据权利要求51所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块的个数在3000个以上。
56.根据权利要求41～55任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
57.根据权利要求41～55任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
58.根据权利要求41～57任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
59.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在3.0个/cm2以上。
60.根据权利要求59所述的照明装置，其中，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在5.0个/cm2以上。
61.根据权利要求59所述的照明装置，其中，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在20个/cm2以上。
62.根据权利要求59所述的照明装置，其中，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在40个/cm2以上。
63.根据权利要求59所述的照明装置，其中，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的搭载个数密度在60个/cm2以上。
64.根据权利要求59～63任意一项所述的照明装置，其中，
在所述基板的宽度方向上的所述多个LED模块的搭载个数在3个以上。
65.根据权利要求59～63任意一项所述的照明装置，其中，
在所述基板的长度方向上的所述多个LED模块的搭载个数密度，比在所述基板的宽度方向上的所述多个LED模块的搭载个数密度大。
66.根据权利要求59～65任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
67.根据权利要求59～65任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
68.根据权利要求59～67任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
69.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在20％以上，且
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在4.0mm×2.0mm以下。
70.根据权利要求14或15所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在30％以上。
71.根据权利要求70所述的照明装置，其中，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在35％以上。
72.根据权利要求70所述的照明装置，其中，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在45％以上。
73.根据权利要求70所述的照明装置，其中，
相对于所述基板的面积的所述多个LED模块的占有面积比例在70％以上。
74.根据权利要求70～73任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.0mm×0.6mm以下。
75.根据权利要求70～73任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块在俯视状态下其尺寸在1.6mm×0.8mm以下。
76.根据权利要求70～75任意一项所述的照明装置，其中，
所述各LED模块其高度在0.2mm以下。
77.根据权利要求69～76任意一项所述的照明装置，其中，
在所述基板的长度方向上的所述多个LED模块的占有比例，比在所述基板的宽度方向上的所述多个LED模块的占有比例大。
78.根据权利要求33～77任意一项所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块包括所发的光的波长互不相同的模块。
79.根据权利要求78所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块包括：发白色光的多个LED模块；和与这些发白色光的多个LED模块相比，占整体的比例小且呈离散性配置的、发红色光的多个LED模块。
80.根据权利要求1～15任意一项所述的照明装置，其中，
所述基板是带状的基板。
81.根据权利要求80所述的照明装置，其中，
还具有收容所述基板的剖面呈圆形管状的外壳。
82.根据权利要求33～81任意一项所述的照明装置，其中，
具备多个LED模块，所述多个LED模块分别具有1个以上的所述LED芯片和相互分离配置的1对组装端子，
所述多个LED模块被配置成：以所述1对组装端子在所述基板的宽度方向上分离的姿势分别沿着所述基板的长度方向平行地配置的多个列。
83.根据权利要求82所述的照明装置，其中，
所述多个LED模块呈交错状配置。
84.根据权利要求33～83任意一项所述的照明装置，其中，
所述基板是层叠有树脂层和金属布线层的具有可挠性的挠性布线基板，且其剖面形状呈圆形形状或圆弧形状。
85.根据权利要求81所述的照明装置，其中，
所述外壳呈直管状，且在该外壳一体形成有在与其中心轴平行的面内以成对的方式向内侧突出的突出片，
所述基板通过所述突出片限制了相对所述外壳在半径方向上的移动。
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