JP2014179331A - 照明用光源及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性に優れた照明用光源を提供する。
【解決手段】長尺状の基台と長尺状の透光性カバーとで外郭部材が構成された照明用光源であって、基台に載置された基板と、基板に配置され、透光性カバーに覆われたＬＥＤ素子とを備え、基台は、基板を載置するための載置部と、少なくとも一部が外部に露出する外郭部とを有し、載置部と外郭部とで囲まれる中空領域には、ランプ部品が配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、照明用光源及び照明装置に関し、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子を有する直管形ランプ及びこれを備えた照明装置に関する。

ＬＥＤは、高効率で省スペースな光源として様々な製品に用いられており、中でも、ＬＥＤを用いたランプ（ＬＥＤランプ）の研究開発が盛んに進められている。

ＬＥＤランプとしては、ガラスバルブ内に発光管を備えた電球形蛍光灯やフィラメントコイルを用いた白熱電球に代替する電球形のＬＥＤランプ（電球形ＬＥＤランプ）、あるいは、両端部に電極コイルを有する直管形蛍光灯に代替する直管形のＬＥＤランプ（直管形ＬＥＤランプ）等がある。例えば、特許文献１には、従来の直管形ＬＥＤランプが開示されている。

ＬＥＤランプでは、基板上に複数のＬＥＤが実装されてなるＬＥＤモジュールが用いられる。ＬＥＤは温度上昇によって光出力が低下することから、ＬＥＤモジュールは、ヒートシンクとして機能する金属基台に載置される。

特開２００９−０４３４４７号公報

直管形ＬＥＤランプは、両端部に口金が設けられた長尺円筒状の外郭筐体を備えている。外郭筐体の構造としては種々検討されているが、例えば、半円筒状の樹脂製の透光性カバーと断面半円形の金属製の基台とで外郭筐体を構成する構造が考えられている。ＬＥＤモジュールは、この金属製の基台に載置される。

このような構造の直管形ＬＥＤランプでは、基台の外面が大気中に露出しているので、ＬＥＤモジュールの熱は基台を介して大気中に放熱することができる。

一方、基台には所定の強度が要求されるが、放熱性にも強度にも優れた基台を実現することは難しい。特に、１１０形のように外郭筐体が非常に長い直管形ＬＥＤランプでは、強度の高い基台を構成することが非常に難しい。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、放熱性に優れた照明用光源及び照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る照明用光源の一態様は、長尺状の基台と長尺状の透光性カバーとで外郭部材が構成された照明用光源であって、前記基台に載置された基板と、前記基板に実装され、前記透光性カバーに覆われた発光素子とを備え、前記基台は、前記基板を載置するための載置部と、少なくとも一部が外部に露出する外郭部とを有し、前記載置部と前記外郭部とで囲まれる中空領域には、ランプ部品が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、放熱性に優れた照明用光源及び照明装置を実現することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプの概観斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプの分解斜視図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプの断面図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプにおいて、透光性カバーと基台とを組み合わせるときの様子を説明するための図である。 図５Ａは、比較例１に係る直管形ＬＥＤランプの断面図である。 図５Ｂは、比較例２に係る直管形ＬＥＤランプの断面図である。 図６は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概観斜視図である。 図７は、本発明の変形例１に係る直管形ＬＥＤランプの断面図である。 図８（ａ）は、本発明の変形例２に係る直管形ＬＥＤランプ及び照明器具の構成を示す側面図であり、図８（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線における同直管形ＬＥＤランプ及び照明器具の断面図である。 図９は、ＬＥＤモジュールの変形例の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る照明用光源及び照明装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

以下の実施の形態では、照明用光源の一例として、直管形ＬＥＤランプ（直管ＬＥＤランプ）について説明する。

［ランプの全体構成］
まず、本発明の実施の形態１に係る直管形ＬＥＤランプ１の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプの概観斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプの分解斜視図である。

直管形ＬＥＤランプ１は、従来の直管形蛍光灯に代替する直管形のＬＥＤランプであって、両端部に口金が設けられた長尺筒状の外郭部材（外郭筐体）を備える。

図１に示すように、本実施の形態の直管形ＬＥＤランプ１は、直管状の外郭部材が長尺状の基台（不図示）と長尺状の透光性カバー２０とに分離可能に構成された分割型の構造となっている。直管形ＬＥＤランプ１は、例えば、１１０形の直管形ＬＥＤランプであって、ランプ全長が約２３６７ｍｍである。

外郭部材の長手方向の両端部の各々に設けられた口金４０は、いずれも外郭部材の内部に配置されたＬＥＤモジュール（不図示）に給電を行うための給電用口金である。つまり、図１に示す直管形ＬＥＤランプ１では、ＬＥＤモジュールへの給電が両方の口金４０から行われる両側給電方式が採用されている。したがって、直管形ＬＥＤランプは、照明器具等からの電力を両側の口金４０の各々から受電する。

図２に示すように、直管形ＬＥＤランプ１は、ＬＥＤモジュール１０と、透光性カバー２０と、基台３０と、口金４０と、点灯回路（不図示）とを備えている。本実施の形態では、透光性カバー２０と基台３０とによって、外郭部材としてランプ筐体（外囲器）が構成される。つまり、透光性カバー２０と基台３０とを組み合わせることによって、外郭部材として、両端部に開口を有する管状の筐体が構成される。このように構成される直管形ＬＥＤランプ１は、２つの口金４０が照明器具のソケットに取り付けられることで照明器具に支持される。

以下、直管形ＬＥＤランプ１の各構成部材について、図２を参照しながら図３を用いて詳述する。図３は、本発明の実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプの断面図である。

［ＬＥＤモジュール］
図２に示すように、ＬＥＤモジュール１０は、直管形ＬＥＤランプ１の光源であり、透光性カバー２０によって覆われる形で、基台３０の上に当該基台３０の長手方向に沿って複数個載置される。本実施の形態では、４つのＬＥＤモジュール１０が用いられている。

ＬＥＤモジュール１０は、表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型の発光モジュールであって、基板１１と、基板１１に実装された複数のＬＥＤ素子１２と、複数のＬＥＤ素子１２を電気的に接続するための所定形状にパターン形成された配線（不図示）と、ＬＥＤ素子１２を発光させるための電力を受ける電極端子（不図示）とを備える。基板１１が基台３０の載置面上に載置されることで、ＬＥＤモジュール１０が基台３０の載置面上に配置される。

基板１１は、ＬＥＤ素子１２を実装するための実装基板である。基板１１としては、樹脂をベースとする樹脂基板、金属をベースとするメタルベース基板、又は、ガラスからなるガラス基板等を用いることができる。樹脂基板としては、例えば、ガラス繊維とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ基板（ＣＥＭ−３、ＦＲ−４等）、紙フェノールや紙エポキシからなる基板（ＦＲ−１等）、又は、ポリイミド等からなる可撓性を有するフレキシブル基板を用いることができる。メタルベース基板としては、例えば、表面に絶縁膜が形成された、アルミニウム合金基板、鉄合金基板又は銅合金基板等を用いることができる。基板１１の表面及び裏面は、平面視したときに矩形状となっている。

ＬＥＤ素子１２は、発光素子の一例であって、基板１１上に実装される。本実施の形態では、複数のＬＥＤ素子１２が、基板１１の長手方向に沿ってライン状に一列配置される形で実装されている。

各ＬＥＤ素子１２は、ＬＥＤチップと蛍光体とがパッケージ化された、いわゆるＳＭＤ型の発光素子である。各ＬＥＤ素子１２は、図３に示すように、パッケージ１２ａと、パッケージ１２ａに配置されたＬＥＤチップ１２ｂと、ＬＥＤチップ１２ｂを封止する封止部材１２ｃとを備える。ＬＥＤ素子１２は、例えば、白色光を発する白色ＬＥＤ素子を用いることができる。

パッケージ１２ａは、白色樹脂等によって成型された容器であり、逆円錐台形状の凹部（キャビティ）を備える。凹部の内側面は傾斜面となっており、ＬＥＤチップ１２ｂからの光を上方に反射させるように構成されている。

ＬＥＤチップ１２ｂは、パッケージ１２ａの凹部の底面に実装されている。ＬＥＤチップ１２ｂは、単色の可視光を発するベアチップであり、ダイアタッチ材（ダイボンド材）によって、パッケージ１２ａの凹部の底面にダイボンダィング実装されている。ＬＥＤチップ１２ｂとしては、例えば通電されると青色光を発光する青色ＬＥＤチップを用いることができる。

封止部材１２ｃは、光波長変換体である蛍光体を含む蛍光体含有樹脂であって、ＬＥＤチップ１２ｂからの光を所定の波長に波長変換（色変換）するとともに、ＬＥＤチップ１２ｂを封止してＬＥＤチップ１２ｂを保護する。封止部材１２ｃは、パッケージ１２ａの凹部に充填されており、当該凹部の開口面まで封入されている。封止部材１２ｃとしては、例えばＬＥＤチップ１２ｂが青色ＬＥＤである場合、白色光を得るために、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂を用いることができる。これにより、黄色蛍光体粒子は青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出するので、封止部材１２ｃからは、励起された黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光とによって白色光が放出される。なお、封止部材１２ｃに、シリカ等の光拡散材も含有させても構わない。

このように構成されるＬＥＤ素子１２は、正極及び負極の２つの外部接続端子を有しており、これらの外部接続端子と基板１１に形成された配線とが電気的に接続されている。

なお、配線は、銅（Ｃｕ）等の金属からなる金属配線であり、複数のＬＥＤ素子１２同士を電気的に接続するとともにＬＥＤ素子１２と電極端子とを電気的に接続するために所定形状にパターン形成されている。また、電極端子は、ＬＥＤモジュール１０の外部から直流電力を受電する外部接続端子である。電極端子が受電した直流電力がＬＥＤ素子１２に供給されることにより、ＬＥＤ素子１２が発光する。

さらに、ＬＥＤモジュール１０の光取り出し効率を向上させるために、基板１１の表面に白レジストを形成してもよい。白レジストを形成することによって、基板１１の絶縁性（耐圧）を向上させることができるとともに、配線が酸化してしまうことを防止することもできる。

このようにして各ＬＥＤモジュール１０が構成されている。なお、口金４０に最も近い位置のＬＥＤモジュール１０は、コネクタ線等によって点灯回路と電気的に接続されている。また、隣り合うＬＥＤモジュール１０の電極端子同士をコネクタ線によって電気的に接続することで、複数のＬＥＤモジュール１０同士を直列接続することができる。

［透光性カバー］
透光性カバー２０は、外郭部材の外面の一部を構成し、透光性を有するカバー部材である。図２に示すように、透光性カバー２０は、複数のＬＥＤモジュール１０が配置された基台３０を覆うように構成されている。つまり、透光性カバー２０は、ＬＥＤモジュール１０を保護している。

図２に示すように、透光性カバー２０は、長尺円筒の一部をその長手方向（ランプの管軸方向と平行な方向）に沿って切り欠いて形成された主開口を有する切り欠き円筒部材から構成される。

また、図３に示すように、透光性カバー２０の内面及び外面の輪郭形状は、長手方向から見たとき（透光性カバー２０の長手方向を法線とする平面で切断したときの断面視）において、真円のリングの一部が切り欠かれた形状となっている。透光性カバー２０の主開口は、長手方向からみたときに、透光性カバー２０の中心軸を中心として１８０°より小さい範囲に連続して形成されている。したがって、透光性カバー２０は、長手方向から見たときに、透光性カバー２０の中心軸を中心として１８０°以上の範囲に連続して形成されている。なお、透光性カバー２０の内面及び外面の輪郭形状は、長手方向から見たときに、楕円の一部が切り欠かれた形状となっていてもよい。

本実施の形態において、透光性カバー２０の周方向の両端部（主開口の端部）には、爪部２０ａが形成されている。爪部２０ａは、透光性カバー２０の周方向の両端部を内方に屈曲させることによって構成されている。爪部２０ａは、基台３０の溝部３２ｂと嵌合する。

透光性カバー２０は、ＬＥＤモジュール１０が発する光をランプ外部に透光する材料で構成されている。透光性カバー２０は、例えば、アクリルやポリカーボネート等の樹脂材料又はガラス材料を用いて構成することができる。

なお、透光性カバー２０に光拡散部を形成して、透光性カバー２０にＬＥＤモジュール１０からの光を拡散させるための光拡散機能を持たせてもよい。これにより、ＬＥＤモジュール１０から放射された光を、透光性カバー２０を通過する際に拡散させることができる。例えば、透光性カバー２０の内面又は外面に光拡散シート又は光拡散膜を形成すればよい。より具体的には、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材（微粒子）を含有する樹脂や白色顔料を透光性カバー２０の内面又は外面に付着させることで、乳白色の光拡散膜を形成することができる。その他の光拡散部として、透光性カバー２０の内部又は外部に設けられたレンズ構造物、あるいは、透光性カバー２０に形成された凹部又は凸部がある。例えば、透光性カバー２０の内面又は外面にドットパターンを印刷したり、透光性カバー２０の一部を加工したりすることで、透光性カバー２０に光拡散機能を持たせることもできる。あるいは、透光性カバー２０そのものを、光拡散材が分散された樹脂材料等を用いて成形することで、透光性カバー２０に光拡散機能を持たせることもできる。

［基台］
基台３０は、ＬＥＤモジュール１０を保持（支持）するための支持基台である。また、基台３０は、ＬＥＤモジュール１０で発生する熱を放熱するヒートシンク（放熱体）でもある。したがって、基台３０は金属等の高熱伝導性材料によって構成することが好ましい。本実施の形態における基台３０は、アルミニウムからなる金属基台である。

図２に示すように、基台３０は、長尺状部材であって、基台３０には複数のＬＥＤモジュール１０が載置及び固定される。ＬＥＤモジュール１０と基台３０とは、例えばネジ止めによって固定することができる。基台３０は、透光性カバー２０の主開口を塞ぐようにして透光性カバー２０と一体化される。なお、ＬＥＤモジュール１０と基台３０との固定方法はネジ止めに限るものではなく、接着剤又はその他の別の固定部材等を用いてＬＥＤモジュール１０と基台３０とを固定しても構わない。

図３に示すように、基台３０と透光性カバー２０とが一体化された状態で、基台３０を長手方向から見た場合、基台３０の露出部分の先端に沿った輪郭線と透光性カバー２０の外面に沿った輪郭線とで略真円が構成される。つまり、基台３０と透光性カバー２０とで構成される外郭部材は、直管形蛍光灯のガラス管（直管）と略同形状である。本実施の形態において、基台３０と透光性カバー２０とで構成される略円筒状の外郭部材の直径は、φ２９．６ｍｍとしている。

図３に示すように、基台３０は、ＬＥＤモジュール１０（基板１１）を載置するための載置部３１と、少なくとも一部がランプ外部（ランプ外の大気中）に露出する外郭部３２と、空洞部分である中空部３３と、連結部３４とを有する。

載置部３１は、略板状に構成されており、ＬＥＤモジュール１０（基板１１）を載置するための載置面を有する。載置部３１の載置面は、透光性カバー２０の内面に対面している。本実施の形態において、基台３０を平面視したときの載置面の形状は、長尺状の矩形である。

また、図３に示すように、基台３０は、基台３０を長手方向から見たとき（基台３０の長手方向を法線とする平面で切断したときの断面視）において、載置部３１（載置面）が透光性カバー２０の中心軸（円心軸）と透光性カバー２０の主開口との間に位置するように構成されている。これにより、基台３０の載置部３１（載置面）と透光性カバー２０との内面との距離を大きくすることができるので、ＬＥＤ素子１２を中心とする光の輝点（つぶつぶ感）を抑制することができる。また、載置部３１が透光性カバー２０の中心軸と透光性カバー２０の主開口との間に位置させることで、連結部３４の長さを短くすることができるので、ＬＥＤ素子１２の熱引きを向上させることができる。

また、載置部３１における基台３０の短手方向の両端部には、載置部３１の載置面から透光性カバー側（図３の紙面上側方向）に向かって突出する突出部３１ａが設けられている。突出部３１ａは、基台３０の長手方向の一方の端部から他方の端部にわたって（図３の紙面垂直方向に）延設されている。突出部３１ａを設けることによって、突出部３１ａを設けない場合と比べて、基台３０の断面二次モーメントを大きくすることができる。これにより、長尺状の基台３０の曲げ剛性を高めることができるので、長尺状のランプ筐体の撓みを抑制することができる。なお、本実施の形態において、突出部３１ａの高さ（載置面から突出部３１ａの最も高い部分までの高さ）ｈは、２ｍｍとしている。

なお、突出部３１ａの高さｈは、高くすればするほど基台３０の曲げ剛性を大きくすることができるが、突出部３１ａの高さを高くしすぎるとＬＥＤモジュール１０の光を遮る部分が大きくなり、ランプ配光角が小さくなる。そこで、図３に示すように、突出部３１ａのＬＥＤモジュール側の上端部はテーパ状とし、角部をカットすることが好ましい。

また、突出部３１ａの幅についても大きくすればするほど断面二次モーメントを大きくすることができるが、突出部３１ａの幅を大きくしても突出部３１ａの高さを大きくする場合よりも断面二次モーメントを大きくすることができず、逆に、突出部３１ａの幅を大きくした分だけ基台３０（金属）の重量が増加して基台３０の撓み量が増加する。このことを考慮すると、突出部３１ａの幅はそれほど大きくする必要はなく、幅を大きくするよりも高さを高くする方が基台３０の撓みを抑制することができる。

外郭部３２は、断面形状が略円弧状であり、略円弧の両端部分の各々が載置部３１の両端部の各々に接続されるように構成されている。外郭部３２は、ランプ筐体の外面を構成しており、凹凸部３２ａと、一対の溝部３２ｂと、後退部３２ｃと、ネジ孔部３２ｄとを備える。

凹凸部３２ａは、外郭部３２におけるランプ外部に露出する部分に形成されている。凹凸部３２ａは放熱フィンとして機能し、凹凸部３２ａの凸部又は凹部は、基台３０の長手方向の一方の端部から他方の端部にわたって連続して形成されている。凹凸部３２ａを形成することによって基台３０の表面積を大きくすることができるので、基台３０の放熱性を向上させることができる。なお、凹凸部３２ａは、連結部３４の近傍に設けることが好ましい。これにより、連結部３４の熱を効率良く放熱させることができる。

また、一対の溝部３２ｂは、外郭部３２の外面（略円弧仮想線）から窪むようにして形成されている。溝部３２ｂは、基台３０の長手方向の一方の端部から他方の端部にわたって延設された溝（スライドレール）である。外郭部３２において、一対の溝部３２ｂは、２つの凹凸部３２ａを挟み込むように形成されている。

一対の溝部３２ｂの各々には、透光性カバー２０の周方向の両端部（主開口の端部）に設けられた爪部２０ａの各々が係止される。これにより、基台３０と透光性カバー２０とを連結して一体化させることができる。具体的には、基台３０の長手方向の一方の端部から、透光性カバー２０の周方向の端部（爪部２０ａ）を溝部３２ｂに挿入し、図４に示すように、透光性カバー２０を基台３０の奥にスライドさせていくことにより、透光性カバー２０と基台３０とを組み合わせることができる。このように、透光性カバー２０は、基台３０に対してスライド可能な状態で取り付けられている。なお、本実施の形態において、透光性カバー２０の周方向の両端部の爪部２０ａは、溝部３２ｂに嵌合されている。

このように、本実施の形態では、透光性カバー２０の周方向の両端部（爪部２０ａ）が外郭部３２の溝部３２ｂに嵌め込まれているので、透光性カバー２０は、基台３０の載置部３１だけではなく基台３０の外郭部３２の一部も覆っている。つまり、基台３０を長手方向から見たとき（断面視）において、透光性カバー２０の主開口の端部は、ＬＥＤモジュール１０（基板１１）を超えた位置に存在する。なお、基台３０のうち透光性カバー２０で覆われていない部分がランプ外部に露出している。

後退部３２ｃは、外郭部３２の外面（略円弧仮想線）を内側に後退させるようにして形成されている。これにより、基台３０（外郭部３２）の外面と透光性カバー２０の内面とが接触することを抑制することができる。したがって、透光性カバー２０を基台３０にスライド挿入させる場合に、透光性カバー２０と基台３０との摩擦を緩和することができるとともに、金属製の基台３０から受ける透光性カバー２０の歪みを緩和することができる。

ネジ孔部３２ｄは、基台３０と口金４０とをネジ止めするためのネジ孔である。ネジ孔部３２ｄには、口金４０を基台３０に固定するときに、ネジ４４が挿入される。図３に示すように、本実施の形態では、基台３０の断面視において１つのネジ孔部３２ｄが形成されている。なお、ネジ孔部３２ｄは、少なくとも基台３０の長手方向の両端部に形成されていればよい。

中空部３３は、載置部３１と外郭部３２とで囲まれる蒲鉾形の中空領域に設けられている。中空部３３は、基台３０の長手方向の一方の端部から他方の端部に連通している。中空部３３を設けることによって、基台３０を軽量化することができる。これにより、基台３０の曲げ剛性を向上させることができる。なお、中空部３３には、電源回路等のランプ部品を配置しても構わない。

連結部３４は、載置部３１と外郭部３２とで囲まれる中空領域において、載置部３１と外郭部３２とを連結するように構成されている。連結部３４は、２つの中空部３３の間に設けられている。つまり、連結部３４は、中空領域を２つの中空部３３に二分している。連結部３４は、板状の柱部材であり、基台３０の長手方向の一方の端部から他方の端部にわたって延設されている。本実施の形態において、基台３０における連結部３４の高さ（ネジ孔部３２ｄを含めたときの高さ）は、９ｍｍとしている。

図３に示すように、連結部３４の一方の端部は載置部３１に接続されており、連結部３４の他方の端部は外郭部３２に接続されている。連結部３４は、載置部３１と外郭部３２とによって挟持されるように構成されており、載置部３１と外郭部３２との間で載置部３１及び外郭部３２を支持する支持部材として機能する。このように、載置部３１と外郭部３２との間に連結部３４が橋架されているので、連結部３４を設けない場合の構造と比べて、基台３０の強度を向上させることができる。

さらに、連結部３４は、ＬＥＤ素子１２と対向する位置に設けられている。すなわち、連結部３４は、ＬＥＤ素子１２の直下の位置に設けられている。これにより、ＬＥＤ素子１２で発生する熱を、連結部３４を介して効率良く外郭部３２に伝導させることができる。したがって、連結部３４を設けない場合の構造と比べて、基台３０の放熱性を向上させることができる。

このように構成される基台３０は、押し出し材又は引き抜き材とすることができる。本実施の形態における基台３０は、アルミニウムからなる押し出し材である。なお、基台３０として、樹脂製の樹脂基台としても構わない。この場合、熱伝導率の高い樹脂材料を用いることが好ましい。

なお、透光性カバー２０を基台３０にスライド挿入させた後に、必要に応じて透光性カバー２０と基台３０とを接着剤等によって固着しても構わない。また、本実施の形態では、透光性カバー２０の爪部２０ａと基台３０の溝部３２ｂとを嵌合させることによって透光性カバー２０と基台３０とを一体化させたが、爪部２０ａ及び溝部３２ｂを設けずに、透光性カバー２０の内面と基台３０の外面とを接着剤等によって固着することによって透光性カバー２０と基台３０とを一体化させてもよい。

また、本実施の形態において、連結部３４は、基台３０の長手方向の一方の端部から他方の端部にわたって延設するように形成されているが、これに限らない。基台３０の長手方向の一方の端部から他方の端部に向かって、断続的に複数の連結部３４を形成してもよい。この場合、各ＬＥＤ素子１２の熱引きを効率良く行うために、複数の連結部３４の各々は、複数のＬＥＤ素子１２の各々の対応する位置に設けることが好ましい。このように、断続的に複数の連結部３４を形成することによって基台３０を軽量化することができるので、基台３０の曲げ剛性を向上させることができる。

［口金］
口金４０は、ＬＥＤモジュール１０のＬＥＤ素子１２に給電するための給電用口金である。口金４０は、ＬＥＤモジュール１０のＬＥＤ素子１２を点灯させるための電力をランプ外部（商用電源等）から受電する受電用口金でもある。

図２に示すように、一対の口金４０の各々は、透光性カバー２０と基台３０とを一体化することによって構成される外郭部材の長手方向の両端部の各々を蓋するようにキャップ状に設けられている。

本実施の形態における口金４０は、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂からなる口金本体４１と、真ちゅう等の金属材料からなる導電性の一対の給電ピン４２とからなる。口金本体４１は、略有底円筒形状に構成されている。一対の給電ピン４２は、口金本体４１の底部から外方に向かって突出するように構成されている。給電ピン４２は、ＬＥＤ素子１２を点灯させるために給電を行うピンであって、照明器具等の外部機器から所定の電力を受ける受電ピンとして機能する。例えば、口金４０を照明器具のソケットに装着させることによって、一対の給電ピン４２は照明器具に内蔵された電源装置から電力を受ける状態となる。

この一対の給電ピン４２を介して商用の交流電源から受電した交流電力は、ランプ筐体内に内蔵された点灯回路に供給される。点灯回路（不図示）は、ＬＥＤモジュール１０におけるＬＥＤ素子１２の点灯状態を制御するための駆動回路であって、例えば、入力された交流電力を直流電力に変換する電源回路である。点灯回路は、基台３０の載置部３１に載置したり、基台３０の中空部３３内に配置したり、口金４０内に配置したりすることができる。なお、電源回路を照明器具に設けて、給電ピン４２から直流電力を受電しても構わない。この場合、点灯回路は、受電した直流電力を整流して出力する。

また、図２及び図３に示すように、口金４０はネジ孔４３を有しており、ネジ孔４３にネジ４４を挿通することで、口金４０は基台３０にネジ止めされる。すなわち、透光性カバー２０と基台３０とを一体化することによって構成された外郭部材の長手方向の両端部に口金４０を装着し、ネジ４４を口金４０のネジ孔４３と基台３０のネジ孔部３２ｄに挿通させてねじ込むことで、口金４０を基台３０に固定することができる。

なお、本実施の形態では、両方の口金４０から給電を行う両側給電方式としたが、一方の口金４０のみから給電を行う片側給電方式としても構わない。この場合、給電を行わない方の口金４０は、非給電用口金となり、直管形ＬＥＤランプ１を照明器具に取り付けるための取り付け部として機能する。この場合、給電ピン４２は、非給電ピンとなる。非給電ピンは、２本ではなく１本にしてもよい。

また、一方の口金４０を非給電用口金とする場合、この口金４０にアース機能を持たせても構わない。この場合、非給電ピンをアースピンとし、非給電ピンと基台３０とをアース接続し、照明器具を介して基台３０を接地させる。

また、本実施の形態では、Ｌ字形の給電ピン４２を有するＬ形口金としたが、Ｇ１３口金としても構わない。

（本発明の特徴構成）
次に、本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプ１の特徴構成及び作用効果について、図３、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、比較例１に係る直管形ＬＥＤランプの断面図であり、図５Ｂは、比較例２に係る直管形ＬＥＤランプの断面図である。

図５Ａに示すように、比較例１に係る直管形ＬＥＤランプ１００Ａは、樹脂からなる半円筒状の透光性カバー１２０Ａと、金属からなる半円柱状の基台１３０Ａと、基台１３０Ａに載置されたＬＥＤモジュール１０とを備える。比較例１の基台１３０Ａは、中実構造であるので、優れた放熱性を有する。

しかしながら、中実構造の基台１３０Ａは内部に金属が詰まっている分だけ重量が重いことから、透光性カバー１２０Ａと基台１３０Ａとで構成された長尺状の外郭部材（ランプ筐体）が撓んでしまうという問題がある。

例えば、ユーザが直管形ＬＥＤランプ１００Ａを照明器具に装着する場合等で、ユーザが直管形ＬＥＤランプ１００Ａの一方の端部を持ったときに、自重によって他方の端部が落ち込んで直管形ＬＥＤランプ１００Ａが撓んでしまう場合がある。また、直管形ＬＥＤランプ１を照明器具に装着した後、自重によって中央部が落ち込むようにして撓んでしまう場合もある。特に、１１０形の直管形ＬＥＤランプは、ランプ全長が非常に長いので、一方の端部を持った場合に、他方の端部では３５ｍｍ以上の撓み量が発生する。

そこで、図５Ｂに示すような構造が考えられる。図５Ｂに示す比較例２に係る直管形ＬＥＤランプ１００Ｂは、透光性カバー１２０Ａと、金属からなる基台１３０Ｂと、基台１３０Ｂに載置されたＬＥＤモジュール１０とを備える。比較例２の基台１３０Ｂは、中空構造であり、内部に中空部１３３Ｂを有するので、比較例１の基台１３０Ａと比べて軽量化されている。これにより、比較例１と比べて、外郭部材（ランプ筐体）の撓みを抑制することができる。

しかしながら、比較例２の基台１３０Ｂの構造では、放熱性が低下するとともに強度が低下してしまう。特に、１１０形のように全長が非常に長い直管形ＬＥＤランプでは、強度にも放熱性にも優れた基台を構成することが非常に難しい。

これに対して、図３に示すように、本実施の形態における基台３０は、載置部３１と外郭部３２とで囲まれる中空領域に設けられた連結部３４を有し、当該連結部３４は、載置部３１と外郭部３２とに連結されるとともにＬＥＤ素子１２と対向する位置に設けられている。

このように、本実施の形態における直管形ＬＥＤランプ１では、基台３０には中空領域（中空部３３）が設けられており、基台３０が軽量化されている。これにより、中空領域（中空部３３）を設けない場合と比べて断面二次モーメントを大きくすることができ、基台３０の曲げ剛性を向上させることができる。したがって、透光性カバー２０と基台３０とによって構成される外郭部材（ランプ筐体）が長尺状であっても、外郭部材の撓みを抑制することができる。なお、本実施の形態の構造を用いた１１０形の直管形ＬＥＤランプでは、一方の端部を持った場合に、撓み量を１０ｍｍ程度にまで抑制することができた。

さらに、本実施の形態における直管形ＬＥＤランプ１では、連結部３４は載置部３１と外郭部３２とを連結しており、連結部３４が基台３０の補強部材として機能する。これにより、基台３０の剛性を高くすることができるので、基台３０の強度を向上させることができる。

しかも、連結部３４がＬＥＤ素子１２と対向する位置に設けられているので、ＬＥＤ素子１２で発生する熱を、連結部３４を介して効率良く外郭部３２に伝導させてランプ外部（外気中）に放熱させることができる。これにより、基台３０の放熱性を向上させることができる。

また、本実施の形態において、基台３０と透光性カバー２０とで構成される略円筒状の外郭部材の直径は、φ２９．６ｍｍであって、従来の４０形ＬＥＤランプの外郭部材の直径φ２５．５ｍｍよりも大きくしている。

これにより、基台３０の高さ及び幅を大きくすることができるので、基台３０の断面二次モーメントが大きくなり基台３０の曲げ剛性を向上させることができる。したがって、曲げ剛性が大きくなった分、基台３０の載置部３１と透光性カバー２０との距離を大きくすることが可能となるので、ＬＥＤ素子１２の輝点（つぶつぶ感）を抑制することができる。このように、外郭部材の直径を大きくすることによって、基台３０の曲げ剛性を確保することができるとともに、ＬＥＤ素子１２の輝点（つぶつぶ感）を抑制することもできる。

以上、本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプ１によれば、放熱性にも強度にも優れた基台を実現することができる。さらに、外郭部材が長尺状であっても高い曲げ剛性を有するので、撓みを抑制することができる。

（照明装置）
次に、本発明の実施の形態に係る照明装置２について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態に係る照明装置の概観斜視図である。

図６に示すように、本実施の形態に係る照明装置２は、ベースライト型の照明装置であって、直管形ＬＥＤランプ１と照明器具３とを備える。本実施の形態では、図６に示すように、２本の直管形ＬＥＤランプ１を用いている。

照明器具３は、直管形ＬＥＤランプ１と電気的に接続され、かつ、当該直管形ＬＥＤランプ１を保持する一対のソケット４と、当該ソケット４が取り付けられた器具本体５とを備える。器具本体５は、例えばアルミ鋼板をプレス加工等することによって成形することができる。また、器具本体５の内面は、直管形ＬＥＤランプ１から発せられた光を所定方向（例えば下方）に反射させる反射面となっている。

このように構成される照明器具３は、例えば天井等に固定具を介して装着される。なお、直管形ＬＥＤランプ１を覆うように透光性のカバー部材が設けられていてもよい。

以上のように、本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプ１は、照明装置等として実現することができる。

（変形例）
以下、本実施の形態に係る直管形ＬＥＤランプの変形例について説明する。

（変形例１）
まず、本発明の変形例１に係る直管形ＬＥＤランプ１Ａについて、図７を用いて説明する。図７は、本発明の変形例１に係る直管形ＬＥＤランプの断面図である。

図３に示すように、上記の実施の形態において、連結部３４は、基台３０の載置部３１や外郭部３２と一体成形となるように構成したが、図７に示す直管形ＬＥＤランプ１Ａのように、連結部３４Ａを載置部３１や外郭部３２と別部材としても構わない。

この場合、基台３０Ａにおける載置部３１及び外郭部３２の各々に設けた凸部と、連結部（連結部材）３４Ａに設けた凹部とを嵌合させることで、載置部３１及び外郭部３２と連結部３４Ａとを連結することができる。

このように構成された連結部３４Ａは、基台３０の長手方向の一方の端部から載置部３１と外郭部３２との間にスライドさせて挿入することができる。なお、連結部３４Ａの材質は、載置部３１や外郭部３２と同じ材質にしてもよいが、異なる材質としても構わない。別の材質とする場合は、ＬＥＤ素子１２の熱引きを向上させるために、連結部３４Ａの熱伝導率は、載置部３１や外郭部３２の熱伝導率よりも大きいことが好ましい。

なお、本変形例では、載置部３１及び外郭部３２の各々に凸部を設け、連結部３４Ａに凹部を設けたが、これとは逆に、載置部３１及び外郭部３２の各々に凹部を設けるとともに連結部（連結部材）に凸部を設けて、凹部と凸部を嵌合するように構成しても構わない。

（変形例２）
次に、本発明の変形例２に係る直管形ＬＥＤランプ１Ｂ及びこれを備えた照明装置について、図８を用いて説明する。図８（ａ）は、本発明の変形例２に係る直管形ＬＥＤランプ及び照明器具の構成を示す側面図であり、図８（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線における同直管形ＬＥＤランプ及び照明器具の断面図である。

図８に示すように、本変形例における直管形ＬＥＤランプ１Ｂは、透光性カバー２０と基台３０とで構成される長尺状の外郭部材を長手方向に直線状に２つ並べて、その外郭部材の境界部分に連結部材５０を設けた構成となっている。例えば、４０形蛍光灯のガラス管と同程度の長さの透光性カバー２０及び基台３０を用いて１つの外郭部材を構成し、これを２つ直線状に並べることで実質的に１１０形の直管形ＬＥＤランプと同じ長さのものを構成することができる。なお、外郭部材の各々の基台３０には、ＬＥＤモジュール１０が配置される。

連結部材５０は、例えば、円筒部材であり、２つの外郭部材の端部の各々を覆うように構成されている。連結部材５０と基台３０とは、例えばネジによって固定されている。連結部材５０は、非透光性材料によって構成することもできるが、ＬＥＤモジュール１０の光を遮光せずにランプ外部に透光させるには、透光性材料、特に透明材料によって構成することが好ましい。透光性を有する連結部材５０の材料としては、例えば樹脂又はガラスを用いることができる。

また、図８に示すように、本変形例では、照明器具の器具本体５に、フック６が設けられている。フック６は、直管形ＬＥＤランプ１Ｂを挟持するためにＣ字状の挟持部６ａが設けられている。本変形例において、フック６の挟持部６ａは、直管形ＬＥＤランプ１Ｂの連結部材５０を挟持している。

本変形例によれば、直管形ＬＥＤランプ１Ｂは、照明器具に設けられたフック６によって中央部分が保持される。これにより、直管形ＬＥＤランプ１Ｂが２つの外郭部材の連結部分（ランプ全体の中央部分）で撓むことを抑制することができる。

なお、本変形例では、２つの外郭部材を用いたが、これに限らない。例えば、２つ以上の外郭部材を用いて、各外郭部材の連結部分に連結部材５０及びフック６を設けても構わない。また、１つの外郭部材のみに連結部材５０を設けても構わない。つまり、実施の形態１における直管形ＬＥＤランプ１の中央部分に連結部材５０及びフック６を設けても構わない。

また、連結部材５０に人感センサを設けてもよい。人感センサを設けることによって、人の存在を検知して直管形ＬＥＤランプの点灯及び消灯を制御することができる。なお、連結部材５０には、人感センサ以外の電子部品等を設けてもよい。

（その他）
以上、本発明に係る照明用光源及び照明装置について、実施の形態及び変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態及び変形例に限定されるものではない。

例えば、上記の実施の形態及び変形例では、ＬＥＤモジュール１０として、パッケージ化されたＬＥＤ素子１２を用いたＳＭＤ型のＬＥＤモジュールとしたが、これに限らない。具体的には、図９に示すように、基板１１上に複数のＬＥＤチップ１２Ａが直接実装され、複数のＬＥＤチップを封止部材１３（蛍光体含有樹脂）によって一括封止した構成であるＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型のＬＥＤモジュール１０Ａとしても構わない。

また、上記の実施の形態及び変形例において、ＬＥＤモジュール（ＬＥＤ素子）は、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。例えば、演色性を高めるために、黄色蛍光体に加えて、さらに赤色蛍光体や緑色蛍光体を混ぜても構わない。また、黄色蛍光体を用いずに、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を含有する蛍光体含有樹脂を用いて、これと青色ＬＥＤチップとを組み合わせることによりに白色光を放出するように構成することもできる。

また、上記の実施の形態及び変形例において、ＬＥＤチップは、青色以外の色を発光するＬＥＤチップを用いても構わない。例えば、紫外線発光のＬＥＤチップを用いる場合、蛍光体粒子としては、三原色（赤色、緑色、青色）に発光する各色蛍光体粒子を組み合わせたものを用いることができる。さらに、蛍光体粒子以外の波長変換材を用いてもよく、例えば、波長変換材として、半導体、金属錯体、有機染料、顔料など、ある波長の光を吸収し、吸収した光とは異なる波長の光を発する物質を含んでいる材料を用いてもよい。

また、上記の実施の形態及び変形例において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）又は無機ＥＬ等の固体発光素子を用いてもよい。

その他、実施の形態及び変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を用いた照明用光源、特に直管形ＬＥＤランプ及びこれを備えた照明装置等として広く利用することができる。

１、１Ａ、１Ｂ、１００Ａ、１００Ｂ 直管形ＬＥＤランプ
２ 照明装置
３ 照明器具
４ ソケット
５ 器具本体
６ フック
６ａ 挟持部
１０、１０Ａ ＬＥＤモジュール
１１ 基板
１２ ＬＥＤ素子
１２ａ パッケージ
１２ｂ ＬＥＤチップ
１２ｃ、１３ 封止部材
１２Ａ ＬＥＤチップ
２０、１２０Ａ 透光性カバー
２０ａ 爪部
３０、３０Ａ、１３０Ａ、１３０Ｂ 基台
３１ 載置部
３１ａ 突出部
３２ 外郭部
３２ａ 凹凸部
３２ｂ 溝部
３２ｃ 後退部
３２ｄ ネジ孔部
３３、１３３Ｂ 中空部
３４、３４Ａ 連結部
４０ 口金
４１ 口金本体
４２ 給電ピン
４３ ネジ孔
４４ ネジ
５０ 連結部材

Claims (10)

1. 長尺状の基台と長尺状の透光性カバーとで外郭部材が構成された照明用光源であって、
   前記基台に載置された基板と、
   前記基板に実装され、前記透光性カバーに覆われた発光素子とを備え、
   前記基台は、前記基板を載置するための載置部と、少なくとも一部が外部に露出する外郭部とを有し、
   前記載置部と前記外郭部とで囲まれる中空領域には、ランプ部品が配置されている
   照明用光源。
2. 前記ランプ部品は、電源回路である
   請求項１に記載の照明用光源。
3. 前記基台は、前記外郭部における外部に露出する部分に凹凸部を形成することで前記中空領域の内方に向かって突出する凸部を有する
   請求項１又は２に記載の照明用光源。
4. 前記中空領域には、前記基台の長手方向に連通する中空部が設けられている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明用光源。
5. 前記外郭部における外部に露出する部分には、凹凸部が形成されている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の照明用光源。
6. 前記基台は、金属からなる
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明用光源。
7. 前記透光性カバーは、長尺円筒の一部を長手方向に沿って切り欠いた主開口を有する切り欠き円筒部材であり、
   前記基台には、前記透光性カバーの前記主開口の端部を係止するための溝部が形成されている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明用光源。
8. 前記透光性カバーは、前記基台に対してスライド可能であり、
   前記基台の長手方向の一方の端部から前記透光性カバーの前記主開口の端部が前記基台の前記溝部に挿入されることで、前記透光性カバーと前記基台とが組み合わされている
   請求項７に記載の照明用光源。
9. 前記基台の長手方向を法線とする平面で切断したときにおける前記外郭部材の断面視において、前記透光性カバーの前記主開口の端部は、前記基板を超えた位置に存在する
   請求項７又は８に記載の照明用光源。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の照明用光源を備える
    照明装置。

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