JP2018063825A - Ｌｅｄランプ - Google Patents

Abstract

【課題】照明光の拡散角度に起因する光量を確保しつつ輝度を下げることができるＬＥＤランプを提供すること。【解決手段】ＬＥＤ素子を実装した長尺なＬＥＤ基板と、ＬＥＤ素子の実装面と対向するとともに長尺方向に沿う管軸と直交する幅方向の幅がＬＥＤ基板よりも幅広な透光面部を有するようにＬＥＤ基板を収納したカバーと、カバーの管軸方向に沿う長手方向両端に設けて照明器具本体のソケットに装着するための円筒状の口金部と、を有し、カバーは、管軸方向と直行する断面形状において、ＬＥＤ基板の実装面とは反対側の裏面と対向する幅方向の断面が円弧状のカバー部と、カバー部の幅方向の両端と透光面部の幅方向の両端と傾斜状に結ぶ拡径部と、を備え、拡径部は、カバー部の幅方向の両端と透光面部の幅方向の両端とを結ぶ仮想線分が直線上に傾斜している。【選択図】図７

Description

本発明は、照明光源にＬＥＤ素子を用いたＬＥＤランプに関する。

従来から、照明光源に半導体発光素子であるＬＥＤ素子を長手方向に延びるＬＥＤ基板に実装した直管型のＬＥＤランプが知られている。また、このようなＬＥＤランプは、両端に照明器具のソケットに装着するための口金部と、この両端の口金部の間にＬＥＤ基板を含む本体部と、を有している。

本体部は、長手方向と直交する断面形状が略円形の筒体形状を呈しており、ＬＥＤ素子を実装したＬＥＤ基板の照明側に無色透明又は有色透明な略半割の透光性カバーと、当該カバーの両端を接合した放熱機能を具備する支持カバーと、を備えるものが主流となっている（例えば、特許文献１，２参照）。

この際、ＬＥＤ素子の発光に伴ってＬＥＤランプ全体として照射する照明光束（全光束）の光量は、特に、一般照明としての直管型の場合、長手方向と直行する面内における広がりを広く確保するのが望ましい。

この際、近年の高輝度化に伴い、特許文献1のように、透光性カバーの内部において、ＬＥＤ素子を管軸よりも透光性カバーに寄せてしまうと、ＬＥＤ素子から透光性カバーを透過する照明光が十分に拡散される前に透光性カバーを透過してしまうため、眩しさを感じてしまうという問題があった。

一方、特許文献２では、ＬＥＤ素子の配置を管軸よりも支持カバーに寄せることでＬＥＤ素子から透光性カバーを透過する照明光を拡散させるとともに、その照射角度がさらに広がるように筒状カバーに偏肉部を形成している。

特許文献２では、透光性カバーの管軸と直行する断面におけるカバー内壁面の円弧中心よりもＬＥＤ素子に寄った位置、すなわち、ＬＥＤ素子の照射方向とは逆側に片寄った位置にカバー外壁面の円弧中心を有する。そして、透光性カバーの肉厚を、カバー内壁面の円弧中心を基準とするカバー内壁面の円よりも、カバー外壁面の円弧中心を基準とするカバー外壁面の円を大径とすることによって、厚肉の偏肉部を形成している。

特開２０１３−２５４６６３号公報 特開２０１３−２１４３９０号公報

しかしながら、このような先行技術文献に開示のＬＥＤランプにあっては、段階的にＬＥＤ素子の照明光を拡散させているものの、ＬＥＤ素子と透光性カバーとの対向間隔が依然として短いため、十分な拡散角度を確保するものとはいい難く、結果的に、照明光の拡散角度に起因する光量を確保することができないうえ、輝度が高くて眩しさを軽減するものではなかった。

本発明は、上述のような課題を解決するために、照明光の拡散角度に起因する光量を確保しつつ輝度を下げることができるＬＥＤランプを提供することを目的とする。

本発明に係るＬＥＤランプは、上記目的を達成のため、ＬＥＤ素子を実装した長尺なＬＥＤ基板と、ＬＥＤ素子の実装面と対向するとともに長尺方向に沿う管軸と直交する幅方向の幅がＬＥＤ基板よりも幅広な透光面部を有するようにＬＥＤ基板を収納したカバーと、カバーの管軸方向に沿う長手方向両端に設けて照明器具本体のソケットに装着するための円筒状の口金部と、を有し、カバーは、管軸方向と直行する断面形状において、ＬＥＤ基板の実装面とは反対側の裏面と対向する幅方向の断面が円弧状のカバー部と、カバー部の幅方向の両端と透光面部の幅方向の両端と傾斜状に結ぶ拡径部と、を備え、拡径部は、カバー部の幅方向の両端と透光面部の幅方向の両端とを結ぶ仮想線分が直線上に傾斜している、ものである。

本発明によれば、照明光の拡散角度に起因する光量を確保しつつ輝度を下げることができる。

ＬＥＤランプの分解斜視図である。 ＬＥＤランプの側面図である。 ＬＥＤランプの幅方向に沿う要部の断面図である。 ＬＥＤランプの長手方向に沿う要部の断面図である。 （Ａ）はＬＥＤランプの側面図、（Ｂ）はＬＥＤランプの一方の端部の平面図である。 （Ａ）はキャップの正面図、（Ｂ）はキャップの背面図である。 ＬＥＤランプの要部の寸法関係を示す説明図である。 ＬＥＤランプを照明器具に取り付けた例を示し、（Ａ）はコの字状の傘部と２つのＬＥＤランプとの関係を示す説明図、（Ｂ）は山型状の傘部と２つのＬＥＤランプとの関係を示す説明図、（Ｃ）はＭの字状の傘部と２つのＬＥＤランプとの関係を示す説明図、である。 口金部をキャップで回転不能とした例を示し、（Ａ）はＬＥＤランプの側面図、（Ｂ）はＬＥＤランプの一方の端部の平面図である。 口金部をキャップで回転不能とした例を示し、ＬＥＤランプのキャップを外した状態の側面図である。 口金部をキャップで回転不能とした例を示し、（Ａ）はキャップの正面図、（Ｂ）はキャップの背面図である。 口金部をネジで回転不能とした例を示し、ＬＥＤランプのキャップを外した状態の側面図である。 口金部をネジで回転不能とした例を示し、ＬＥＤランプの長手方向に沿う要部の断面図である。

次に、本発明に係る一実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、ＬＥＤ素子(以下、「照明光源」とも称する場合がある)から全方向に放射された全光束の量をルーメン（ｌｍ）、ＬＥＤ素子から特定の方向に照射された光の強さの量をカンデラ（ｃｄ）、ＬＥＤ素子から照射された光に照らされたある面の明るさの量をルクス（ｌｘ）、とする。

図１及び図２に示すように、ＬＥＤランプ１は、ＬＥＤ素子１１を実装した長尺なＬＥＤ基板１０と、ＬＥＤ素子１１の実装面と対向する透光性カバー２０と、ＬＥＤ基板１０と透光性カバー２０とを支持する支持カバー３０と、透光性カバー２０及び支持カバー３０の各両端開口を閉成する蓋体部４０と、蓋体部４０から突出するとともに給電用の端子５１が突出する円筒状の口金部５０と、蓋体部４０に着脱可能に装着して口金部５０の一部を包囲するキャップ６０と、一方の口金部５０に連結した電源ユニット７０と、を有している。

図２において、符号Ｐ１は、円筒状の口金部５０の中心を基準とする管軸である。すなわち、管軸Ｐ１は、紙面の奥行き方向に隣接する一対の端子５１の中心を結ぶ線分と、この線分に対して一対の端子５１の間の中心を通る線分と、の交点を通る線分である。管軸Ｐ１は、例えば、真円の円筒状である既存の直管型の蛍光ランプの管軸に相当する。

なお、以下の説明においては、管軸Ｐ１に沿う方向を「管軸方向」又は「長手方向」と称し、管軸Ｐ１と直行する水平方向を「幅方向」又は「左右方向」と称し、管軸Ｐ１と直交する垂直方向を「高さ方向」又は「上下方向」又は「垂直方向」と称する。また、これら各方向を上下左右の基準とし、特に、高さ方向における上下は、例えば、建物の天井に設置した照明器具本体（図示せず）にＬＥＤランプ１を装着した際の上下（天地）と一致するものとする。

図３及び図４に示すように、ＬＥＤ基板１０は、例えば、半導体発光素子である多数のＬＥＤ素子１１を照射面側（下面側）に実装している。

ＬＥＤ素子１１は、製造時にシート状に配列したもの（図１を参照）を、ＬＥＤ基板１０に実装したものである。ただし、多数のＬＥＤ素子１１をＬＥＤ基板１０に個別でハンダ溶接により固定するなど、実装方法は問わない。ＬＥＤ素子１１の形状等は特に限定されるものではないが、正面視において、正方形、又は、管軸Ｐ１に沿う長手方向と直行する幅方向に長辺が延びる長方形、である矩形の発光面を有するものを用いている。図１に示した例では、ＬＥＤ素子１１は、管軸Ｐ１に沿う長手方向と直行する幅方向に長辺が延びる矩形の発光面を有するものを、ＬＥＤ基板１０に１列で長手方向に沿って略均等間隔で実装している。ＬＥＤ素子１１は、ＬＥＤ基板１０の端部に設けた接続コネクタ１２に図示しない給電端子を接続することによって電力が供給される。

ＬＥＤ基板１０は、ＬＥＤ素子１１が露出するように開口したシート１３に覆われている。このシート１３は、白色等の反射率の高い表面を有し、ＬＥＤ素子１１の照明光を拡散反射する機能を有している。シート１３は、長手方向の複数個所においてホルダーブロック１４を介して支持カバー３０に固定している。なお、以下の説明において、ＬＥＤ基板１０、ＬＥＤ素子１１、シート１３、ホルダーブロック１４、等を含むユニットを「光源部」とも称する場合がある。

透光性カバー２０は、例えば、白色透明な透光性を有する樹脂によって形成されており、長手方向の両端に蓋体部４０を嵌め込んでいる。透光性カバー２０は、ＬＥＤ基板１０と対向する部位を含む支持カバー３０におけるＬＥＤ基板１０の長手方向と直行する幅方向に延びる透光面部２１を有している。また、透光性カバー２０は、透光面部２１の管軸Ｐ１と直行する断面方向の両端には互いに接近する方向に傾斜した接続部２２を一体に有している。さらに、透光性カバー２０は、接続部２２の端縁には支持カバー３０と係合する係合部２３を一体に有している。なお、透光性カバー２０のより具体的な形状や寸法等は後述する。

係合部２３は、接続部２２の両縁を内向きに折り曲げたうえで、その先端に長手方向に延びるとともに上下方向に突出する板状の係合片２４と、係合片２４から外向きに突出するリブ２５と、を一体に有している。

支持カバー３０は、例えば、アルミ等の金属による押し出し成型品であり、管軸Ｐ１と直行する断面において閉じた異形の筒体形状を呈している。支持カバー３０は、外形において透光面部２１と対向する幅方向の断面が円弧状のカバー部３１を有している。また、支持カバー３０は、カバー部３１の管軸Ｐ１と直行する断面方向の両端において互いに離反する方向に傾斜した接続部３２を一体に有している。さらに、支持カバー３０は、接続部３２の端縁に透光性カバー２０と係合する被係合部３３を一体に有している。また、支持カバー３０は、外表面側でＬＥＤ基板１０を固定するための平坦な支持部３４と、支持部３４の長手方向に沿う両端縁から接続部３２に向かって起立する隔壁部３５と、支持部３４と隔壁部３５との境界部分において蓋体部４０に支持カバー３０を結合するための止めねじ２を螺合させるための雌ネジ部３６と、を一体に有している。

被係合部３３は、隔壁部３５を底壁として係合片２４及びリブ２５と係合するスリット状のガイド溝３７を有している。

蓋体部４０は、図４及び図５（Ａ）に示すように、正面視において扇形状を呈する基部４１を有している。基部４１は、挿入凹部４２、突当フランジ部４３、庇部４４、リブ状庇部４５、係合爪部４６、一対の係止爪部４７、を一体に形成している。蓋体部４０は、透光性カバー２０と支持カバー３０との両端を、図２及び図３に示すように、ＬＥＤ素子１１を点灯させるための電力供給用の一対の端子５１を有する口金部５０を相対回転可能に突出させた状態で閉じている。

挿入凹部４２は、基部４１の裏面側に向けて突出するともに表面側に開口して口金部５０の基部側が挿入（又は圧入）可能となるように筒状に形成した筒状穴部４２ａと、筒状穴部４２ａから法線方向に伸びて止めねじ２を介して蓋体部４０に支持カバー３０を固定するための一対のネジ穴部４２ｂと、を有している。

突当フランジ部４３は、挿入凹部４２の突出端から内側（管内側）に向けて突出して口金部５０の基部側を突き当てるとともに、ネジ１６及び固定ブロック１７を介して口金部５０に蓋体部４０を固定する。

庇部４４は、基部４１の頂部側において突当フランジ部４３の一部をそのまま延長してカバー部３１の長手方向の端部を突き当て状態で支持する。

リブ状庇部４５は、基部４１の裾部側において内向きに突出して透光性カバー２０の長手方向の端部を突き当て状態で支持する。

係合爪部４６は、基部４１の裾部側中央において外向きに突出しており、図５（Ｂ）に示すように、外向きに拡開している。

口金部５０は、一対の端子５１を端面から突出させた円筒形状の本体部５２と、本体部５２の外壁面から突出する操作部５３と、を有している。操作部５３は、口金部５０から管軸方向と直行する方向に延びる操作レバー５４と、この操作レバー５４の先端に設けた摘み部５５と、を有している。操作部５３は、図５（Ａ）に示すように、一対の端子５１が図示左右方向に並んだ使用状態（実線及び破線で示す）、すなわち、ＬＥＤランプ１を照明器具本体に装着した状態と、一対の端子５１が図示上下方向に並んだ操作状態（鎖線で示す）、すなわち、ＬＥＤランプ１を照明器具本体に装着又は離脱のための状態と、の間で回転可能となっている。なお、蓋体部４０を主体とした場合、口金部５０のみが蓋体部４０に対して相対回転可能に蓋体部４０に支持されており、光源ユニット及び電源ユニット７０は蓋体部４０に対して固定である。したがって、口金部５０を回転させても、光源ユニット及び電源ユニット７０は管軸を中心として回転はしない。このため、口金部５０と電源ユニット７０とは、配線コード（図示せず）によって電気的に接続されている。

具体的に、口金部５０は、操作部５３の操作によって、端面から突出する端子５１の向きが使用位置と操作位置との間で変更するよう、蓋体部４０に対して管軸方向に沿う長さを変えずに同一平面内で回転する。したがって、蓋体部４０は、長手方向の両端において、端子５１の向きが使用位置と操作位置との間における回動を許容しかつ規制するよう、口金部５０を回転可能に支持している。この際、蓋体部４０は、内面で支持カバー３０と透光性カバー２０とを支持し、かつ、外面の支持カバー３０に寄った位置で口金部５０を同一面内で回転可能に支持するとともに、外面の透光性カバー２０に寄った位置で口金部５０の周囲を取り巻くキャップ６０を着脱可能に支持している。

口金部５０の管軸Ｐ１を中心軸とする回転は、例えば、照明器具本体のソケットが押し込みタイプである場合において、透光性カバー２０を幅広としたことに伴ってソケットが見難い場合には、透光性カバー２０を縦向きに変えることでソケットと口金部５０との相対位置関係を見易くすることができる。一方、ソケットが回転タイプの場合には、端子の向きがソケットの端子挿入方向と一致するように口金部を回転させ、端子をソケットに挿入した後に、端子を使用状態の向きへと回転（戻す）させることで容易に装着することができる。

図５及び図６に示すように、キャップ６０は、口金部５０の回転角度を規制するとともに、蓋体部４０に着脱可能に装着して口金部５０の一部を包囲している。したがって、キャップ６０は、建物の天井等に設置の照明器具本体に対して、ＬＥＤランプ１の装着前（取り付け前）において蓋体部４０から取り外し、ＬＥＤランプ１の装着後（取り付け後）において蓋体部４０に嵌め込むことで、口金部５０を下方から覆い、見栄えを向上している。

キャップ６０は、蓋体部４０と対向する管内側を開放しており、図５（Ａ）に示すように、ＬＥＤランプ１の側面（端面）形状を扇状としたときの略下半分の領域をＬＥＤランプ１の全幅に跨って覆っており、管軸Ｐ１に沿う長さ方向において口金部５０の下方を覆う長さ（奥行き）を有している。

キャップ６０は、扇状の外郭を構成する外周壁６１と、外周壁６１の奥行き方向中途部にあって口金部５０の本体部５２と端子５１との境界付近に位置する隔壁６２と、周壁の内側に位置する内底壁６３と、内底壁６３の上面及び隔壁６２の内壁面の少なくとも一方から所定高さに起立して管内側に延びる複数のリブ６４と、幅方向に離間して配置した一対の板バネ部６５を保持する保持部６６と、を有している。

外周壁６１は、キャップ６０の底面から側面に跨っており、その底面の開口縁部に係合爪部４６と係合する係合凹部６１ａ（図４参照）を形成している。なお、係合凹部６１ａは、係合爪部４６と同一形状であるため、図５（Ｂ）においては係合爪部４６の符号のみを図示し、図４にのみ符号６１ａを図示する。この際、係合爪部４６と係合凹部６１ａとは、開口端縁に向かって狭くなっており、キャップ６０の管外方向への抜け止めとなっている。外周壁６１の幅方向外側から内側に向かう内面には係止爪部４７と当接する当接面を兼用している。これにより、キャップ６０は、一対の係止爪部４７に対する当接状態と係合爪部４６に対する係合凹部６１ａとの係合状態によって蓋体部４０に支持されるようになっている。

隔壁６２は、その中央部分に口金部５０の下面を支持する円弧状の凹部６２ａを形成している。

板バネ部６５は、図６（Ｂ）に示すように、その全体が正面視において略Ｌの字上に屈曲しているとともに、下端側に保持部６６の下端支持部６６ａと係合するクランク状に屈曲させた被支持部６５ａを一体に屈曲形成することで有し、上端側に内向き、すなわち、互いに接近する方向に頂点を有するように屈曲させた当接部６５ｂを一体に屈曲形成することで有している。これにより、当接部６５ｂは、口金部５の操作部５３と係合可能となっている。したがって、当接部６５ｂは、口金部５０を使用位置で固定する固定部としての機能を有している。

このような構成を採用したことにより、口金部５０は、蓋体部４０にキャップ６０を装着する前、かつ、例えば、建物の天井に設置した照明器具本体にＬＥＤランプ１を装着する前において、その照明器具本体に設けた端子５１と係合するソケットが回転タイプであった場合、操作部５３を操作して一対の端子５１が上下に位置（図５（Ａ）の鎖線で示す位置）するよう回転させることにより、ソケットの端子挿入溝（図示せず）に端子５１を挿入することができる。そして、従来の蛍光ランプにおいては、この状態で蛍光ランプの全体を回転させて照明器具本体に蛍光ランプを保持させると同時に転記的な通電状態としていた操作を、操作部５３を操作して口金部５０を復帰させ、一対の端子５１が左右に位置（図５（Ａ）の実線で示す位置）するように回転させればよい。そして、この状態から蓋体部４０にキャップ６０を装着する。このように、ＬＥＤランプ１の全体を回転させずに口金部５０を操作部の回転操作によって照明器具本体に取り付けが可能である。したがって、ＬＥＤランプ１を照明器具本体に取り付ける時に、ＬＥＤランプ１を照明器具本体に干渉させることなく、狭い設置場所においても取り付けが可能である。

また、キャップ６０には、操作部５３が板バネ部６５の当接部６５ｂに当接する以上の操作部５３の回動を規制することによって、口金部５０の回動位置を規制するための板バネ部６５を配置している。これにより、キャップ６０を蓋体部４０に装着する際、口金部５０を回転し過ぎている場合、すなわち、口金部５０を除くＬＥＤランプ１の全体が傾いて照明器具本体に取り付いているような場合、キャップ６０を蓋体部４０に装着することができない状態となるため、ＬＥＤランプ１の照明器具本体への誤着（傾き装着）を抑制することができる。なお、ＬＥＤランプ１の両端に同一構成の口金部５０を設ける必要があるため、ＬＥＤランプ１の両端における操作部５３の向きは向かって逆向きとなる（図５（Ａ）の鎖線参照）。したがって、キャップ６０の両端に板バネ部６５を配置することにより、キャップ６０の共通化に貢献することができ、ユーザによるキャップ６０の着脱作業を誤着することなく容易に行うことができる。

なお、照明器具本体のソケットが押し込みタイプである場合には、上記口金部５０の回転操作は不要である。この際、例えば、照明器具本体の天井設置位置が壁際である場合などのように、ＬＥＤランプ１を扇状としたことにより、ソケットの端子穴の位置が見難い場合がある。したがって、このような場合にも口金部５０を回転させ、口金部５０を除くＬＥＤランプ１の全体を縦向きとすれば、端子５１の位置を容易に確認することが可能となる。この場合、口金部５０をソケットに係合した後は、口金部５０を回転させる代わりに、口金部５０を除くＬＥＤランプ１の全体を下向きに回転させることとなる。

図１、図３に示すように、電源ユニット７０は、電源基板７１と、電源基板７１に実装した電力供給制御に関わる各種電子部品７２を覆う電源カバー７３と、を有している。

電源基板７１は、支持カバー３０の支持部３４に対してＬＥＤ素子１１の実装面とは反対側の面に位置しており、ブラケット１５を介して口金部５０と連結している。ブラケット１５は、樹脂の一体成型品である。図４に示すように、ブラケット１５は、ネジ１６及び固定ブロック１７を介して口金部５０に蓋体部４０を固定したうえで、この蓋体部４０に支持されている。

電源カバー７３と隔壁部３５とは、スペースを存して対向しており、そのスペース内には電源基板７１とＬＥＤ基板１０とを電気的に接続するための配線コード３が配策されている（図３参照）。

以上の基本構成において、具体例を説明する。ここで、既存の照明器具本体に装着した直管形の蛍光ランプに替えて直管型のＬＥＤランプを装着する場合、少なくとも、口金のサイズ、特に、一対の端子間隔は同じとする必要がある。また、一般的な照明器具本体のソケットは押し込みタイプであるため、そのソケットの外径よりも口金の外径（押し込み度合いによっては管体部の外径）が台形となってはならない。

一般的に、既存のＬＥＤランプは、その用途によって長さや口金径及び管径が異なるが、例えば、建物の天井等に設置する照明器具の場合の照明器具本体等には、一対の端子の間隔を１２．７ｍｍとしたＧ１３口金が広く使用されている。この際、Ｇ１３口金のＬＥＤランプの外径は２０ｍｍ、管体部の外径は２５ｍｍ〜２８ｍｍ、ＬＥＤ素子の発光面は１．６〜３ｍｍ×０．８〜１．４ｍｍ、前後となっている。なお、ここではＧ１３口金を例として上げたが、この口金規格に限定されるものではなく、他の口金規格（例えば、ＪＥＬ８０１規格等）又は将来的に採用された各種の口金規格についても、以下の構成を適用することが可能である。

したがって、以下の各種寸法関係の説明においては、上述したＧ１３口金用の照明器具本体及び蛍光ランプに替えるＬＥＤランプ１とした場合で説明する。

図７に示すように、透光性カバー２０と支持カバー３０とは、ＬＥＤランプ１の管軸方向に沿う略全体において、その外郭がＬＥＤランプ１のカバーＣとして機能している。したがって、以下の説明において、ＬＥＤランプ１の全体としてのカバー機能を説明する場合には、カバーＣと称する。換言すれば、カバーＣは、管軸方向と直行する幅方向において口金部５０の直径以上の幅を有する拡径部としての接続部２２，３２を有している。

ここで、先ずＬＥＤランプ１は、ＬＥＤ素子１１を実装した長尺なＬＥＤ基板１０と、ＬＥＤ素子１１の実装面と対向する透光性カバー２０と、ＬＥＤ基板１０と透光性カバー２０とを支持する支持カバー３０と、を備え、透光性カバー２０は、ＬＥＤ基板１０と対向する部位を含む支持カバー３０におけるＬＥＤ基板１０の長手方向と直行する幅方向に延びる透光面部２１を備え、支持カバー３０は、ＬＥＤ基板１０と対向する部位を含む支持カバー３０における幅方向に延びる断面弧状のカバー部３１を備え、透光面部２１の最大幅Ｗ１をカバー部３１の最大幅Ｗ４よりも幅広としている。より具体的には、透光面部２１の最大幅Ｗ１は支持カバー３０の最大幅Ｗ３よりも幅広である。

なお、図７中、符号Ｗ１は透光面部２１の最大幅、符号Ｗ２は支持カバー３０の最大幅、符号Ｗ３は支持カバー３０の支持部３４の内部幅、符号Ｗ４はカバー部３１の最大幅、符号Ｗ５は電源基板７１の幅、符号Ｗ６はＬＥＤ基板１０の幅である。また、最大幅Ｗ１はＬＥＤランプ１の最大幅と同じである。

また、図７中、符号Ｈ１はＬＥＤ素子１１の照射面から支持カバー３０の稜線までの高さ（最大離間距離）、符号Ｈ２はＬＥＤ素子１１の照射面から透光性カバー２０の稜線までの高さ（最大離間距離）である。このように、各幅Ｗ１〜Ｗ５は、その順に所定の寸法又は比率で幅狭に設定している。なお、各幅の詳細な説明は後述する。同様に、高さＨ１は高さＨ２よりも低く設定している。すなわち、ＬＥＤランプ１は、ＬＥＤ素子１１から、例えば、ＬＥＤ素子１１の幅方向の拡散角度θ１（＝１２０°）よりも幅広な最大幅Ｗ１の透光面部２１の全体にわたって、離れた状態となっている。

さらに、図７中、符号Ｐ１は管軸、符号Ｐ２は支持カバー３０の最大幅Ｗ２を内接円とする真円Ｓ２の円上とＬＥＤ素子１１の中心直下との交点、符号Ｐ３は支持カバー３０のカバー部３１と接続部３２との境界点、符号Ｐ４は透光性カバー２０の透光面部２１と接続部２２との境界点、符号Ｐ５はＬＥＤ素子１１の拡散角度を１２０°とした場合の透光面部２１との交点、である。なお、交点Ｐ２は、既存の蛍光ランプにおける管径よりも大径であり、ＬＥＤランプ１を円柱状の管体とした場合におけるＬＥＤ素子１１からの最大離間距離、すなわち、透光性カバーによる照明光の拡散可能な最大離間距離に相当する。これに対し、透光性カバー２０を扇形とするとともに、高さＨ２を確保したことにより、ＬＥＤ素子１１の中心からの最大離間距離を大きく確保することができる。

また、透光性カバー２０及び支持カバー３０の少なくとも一方（図示例では両方）は、透光面部２１とカバー部３１とを接続すると共に、カバー部３１から透光面部２１に向かって幅方向に拡径するカバーＣの全体として接続部２２，３２を有している。

さらに、カバー部３１は、支持カバー３０の幅方向における最大幅Ｗ２よりも幅狭の円弧であり、接続部３２は、円弧の幅方向の両端からなだらかに連続している。なお、図７中、カバー部３１の円弧が真円Ｓ１の一部である旨を示し、接続部３２は、この真円Ｓ１から外れた部分を示している。なお、図７中、符号Ｓ２は、後述する内部構造全体を含む真円の一例である。ちなみに、この真円Ｓ２の直径は、支持カバー３０の最大幅Ｗ２を側を内接円としており、支持カバー３０の最大幅Ｗ２よりも略同じかそれ以上としている。換言すれば、ＬＥＤランプ１の内部に配置する各パーツは、幅方向において支持カバー３０の最大幅Ｗ２の範囲内に収まっている。また、真円Ｓ１は口金部５０の直径よりも大径であって既存のＧ１３口金タイプの蛍光ランプの管径に等しい。

透光面部２１は、幅方向の両端に至る断面形状が円弧状、半楕円状、放物線状、若しくは多角形状（例えば、正六角形のうちの三面、正八面体のうちの三面又は五面など）、のいずれかを採用するのが望ましい。この際、幅方向の両端は、外表面が接続部３２からそのまま直線上に連続する接続部２２とするのが好ましい。なお、図７中、符号Ｓ３は透光面部２１を含む楕円の一例である。

透光性カバー２０は、幅方向における最大幅Ｗ１と、ＬＥＤ素子１１から照射した照明光における幅方向の拡散角度θ１と、ＬＥＤ素子１１と透光面部２１との最大離間距離と、を考慮して透光面部２１を透過した照明光の輝度を設定するものである。

なお、カバー部３１は、断面形状の最大幅Ｗ４をＬＥＤ基板１０の幅Ｗ６よりも幅広であり、かつ、支持カバー３０の最大幅を内接円とする真円Ｓ２を電源基板７１の最大幅Ｗ５よりも台形としたことにより、支持カバー３０の内部に電源ユニット７０を無理なく収納することができる。

このような寸法関係のＬＥＤランプ１において、カバー部３１は、断面形状において、支持カバー３０の幅方向における最大幅Ｗ２よりも幅狭な最大幅Ｗ４の円弧（真円Ｓ１の一部）であり、カバーＣの全体として接続部２２，３２は、円弧の幅方向の両端からなだらかに連続している。この際、透光面部２１は、幅方向の両端に至る断面形状が円弧状、半楕円状、放物線状、若しくは多角形状、とすることにより、境界点Ｐ４で透光面部２１と接続部２２とを無理なく連続させることができる。同様に、支持カバー３０のカバー部３１と接続部３２とにおいても、カバー部３１を断面円弧とすることにより、境界点Ｐ３において無理なく連続させることができる。

したがって、カバーＣは、管軸方向と直行する断面形状において、ＬＥＤ基板１０の実装面とは反対側の裏面と対向する幅方向の断面が円弧状のカバー部３１と、カバー部３１の幅方向の両端と透光面部２１の最大幅Ｗ１方向の両端とを傾斜状に拡径して接続する接続部２２，３２と、を備え、カバーＣに関して、境界点Ｐ３と境界点Ｐ４との間に位置している接続部２２，３２は、カバー部３１の幅方向の両端と透光面部２１の最大幅Ｗ１方向の両端とを結ぶ仮想線分が直線上に傾斜させた拡径部とすることができる。

なお、仮想線分とは、境界点Ｐ３と境界点Ｐ４とを結ぶ接続部２２，２３は、断面形状において一直線上に連続するのが好ましいことに起因する（詳細は後述する。）。しかしながら、境界点Ｐ３と境界点Ｐ４とを結ぶ線分は、例えば、外側に膨らんだ形状、或は、内側に窪んだ形状、となることを否定するものではない。特に、透光面部２１を略半楕円、カバー部３１を円弧上としたことにより、境界点Ｐ３，Ｐ４において接続部２２，２３が無理なく連続させることができるので、拡径部の断面形状を非直線上とすることを妨げるものではない。

また、仮想線分の傾斜角度は、ＬＥＤ素子１１の拡散角度よりも広角な角度θ２との交点に境界点Ｐ４を位置させることにより、ＬＥＤランプ１から照射した照明光の拡散角度θ１よりも広角とし得て、照明光の拡散効果を確保することができる。なお、境界点Ｐ４は、交点Ｐ２よりも高さＨ２に沿う方向においてＬＥＤ素子１１に寄った位置にある。

このように、ＬＥＤランプ１を扇形として透光面部２１をＬＥＤ基板１０よりも幅広としたことにより、光量を確保しつつ輝度を下げることができる。以下、本実施形態のＬＥＤランプ１と従来の各種照明装置との輝度の比較結果を表１に示す。

この際、ＬＥＤランプ１の最大幅Ｗ１は、例えば、図８（Ａ）に示すように、既存の照明器具本体の傘４を基準としたときに、一対（２本）の蛍光ランプを取り付けるようにしたものであっても、２本のＬＥＤランプ１を取り付けることができるようになっている。また、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）に示すように、反射機能を確保するために傘４の形状を山型状、或は、Ｍの字状としたタイプであっても、その傾斜部分にＬＥＤランプ１の拡径部を添わせることができ、汎用性を確保している。

ここで、操作部５３は、キャップ６０によって口金部５０の回動位置を規制するようにしたものを開示したが、キャップ６０の構造によっては、口金部５０の回動規制構造は上記に限定されない。

例えば、図９〜図１１に示すように、ＬＥＤ基板１０、透光性カバー２０、支持カバー３０、の構成はそのままに、蓋体部４０の外壁面側に操作部５３の回動位置、すなわち、口金部５０の回転位置を規制（位置決め）する位置決め部としての規制突起４８を設け、上述した板バネ部６５を廃止してもよい。この際、口金部５０の両端の回動位置は規制突起４８と当接することによって規制することができるものの、口金部５０の回動そのものを規制突起４８で規制することはできない。

そこで、口金部５０の使用状態となったときの底面となる位置に管軸Ｐ１に沿うスリット５６を形成するとともに、キャップ６０に幅方向に離間した一対の係合リブ６７及び幅方向中央に位置する一つの係合舌片６８を形成している。これにより、スリット５６に係合リブ６７と係合舌片６８とを係合させることによって口金部５０の不測な回転を規制するようになっている。なお、係合リブ６７又は係合舌片６８は、何れか一方でもよい。

また、図１２，図１３に示すように、係合リブ６７に替えて、ネジ方式としてもよい。この場合、蓋体部４０には、基部４１の中央付近にキャップ６０を固定するための庇部４９を一体に設けている。庇部４９には、ネジ挿入孔４９ａを形成している。なお、口金部５０には、上記と同様にスリット５６を形成している。

一方、キャップ６０には、外周壁６１の開口端側に切欠部６１ｂ（図１３参照）を形成するとともに、内底壁６３の開口縁部寄りにネジ支持部６９を一体に形成している。ネジ支持部６９は、内底壁６３の肉厚よりも厚肉となっており、上下方向に延びるネジ貫通孔６９ａを形成している。ネジ支持部６９は、その上面が庇部４９の底面に当接するようになっている。ネジ支持部６９の上面には、ネジ貫通孔６９ａを取り巻くようにナット８１を埋設している。ナット８１には、先端側が上向き、すなわち、スリット５６に向かうようにネジ８２が螺合し、ネジ８２を保持するようになっている。

ネジ８２の先端は、庇部４９の上面側、すなわち、ナット８１とで庇部４９を挟む位置にスリット５６と係合する係合頭部８３と螺合している。係合頭部８３は、基部４１の外表面であって庇部４９の上方に形成した溝部４１ａと係合する環状フランジ８４を一体に設けている。

このような構成においても、口金部５０を回転操作した場合に、使用位置へと復帰させた後に、係合頭部８３をスリット５６に係合させたうえでキャップ６０を蓋体部４０に合致させ、ネジ８２の先端を係合頭部８３に螺合することによって口金部５０の不測な回転を規制することができる。

ところで、本発明のＬＥＤランプ１は、上述した例に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した技術的範囲には、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々、設計変更した形態が含まれる。

例えば、上記実施の形態で開示した光源の他に、例えば、レーザーダイオードや有機発光ダイオードなどを利用することができ、光源の種類は特に限定されるものではない。

また、ＬＥＤランプ１は、電源基板７１にＬＥＤ素子１１の点灯制御のための電子部品７２を実装した電源回路をＬＥＤランプ１に設けた場合で説明したが、この電源回路は図示しない照明器具本体内に設けてもよい。なお、必要に応じて電源回路を照明器具本体とＬＥＤランプ１とに分割して配置してもよい。

さらに、上述した各種の寸法は単なる例示であって、厳密な数値限定を意図するものではなく、例えば、既存の照明器具本体に対して、蛍光ランプに替えてＬＥＤランプ１を装着する場合には、その対象の照明器具本体に装着していた蛍光ランプの口金サイズに準じたサイズとすることができる。

以上説明したように、本発明に係るＬＥＤランプは、光量を確保しつつ輝度を下げることができるという効果を有し、照明光源にＬＥＤ素子を用いたＬＥＤランプ全般に有用である。

１ ＬＥＤランプ
１０ ＬＥＤ基板
１１ ＬＥＤ素子
２０ 透光性カバー
２１ 透光面部
３０ 支持カバー
３１ カバー部

Claims (6)

1. ＬＥＤ素子を実装した長尺なＬＥＤ基板と、
   前記ＬＥＤ素子の実装面と対向するとともに長尺方向に沿う管軸と直交する幅方向の幅が前記ＬＥＤ基板よりも幅広な透光面部を有するように前記ＬＥＤ基板を収納したカバーと、
   前記カバーの前記管軸方向に沿う長手方向両端に設けて照明器具本体のソケットに装着するための円筒状の口金部と、
   を有し、
   前記カバーは、
   前記管軸方向と直行する断面形状において、前記ＬＥＤ基板の実装面とは反対側の裏面と対向する幅方向の断面が円弧状のカバー部と、
   前記カバー部の幅方向の両端と前記透光面部の幅方向の両端とを傾斜状に拡径して接続する接続部と、
   を備え、
   前記接続部は、
   前記カバー部の幅方向の両端と前記透光面部の幅方向の両端とを結ぶ仮想線分が直線上に傾斜している、
   ＬＥＤランプ。
2. 前記仮想線分の傾斜角度は、
   前記ＬＥＤ素子の拡散角度よりも広角である、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤランプ。
3. 前記透光面部は、
   幅方向の両端に至る断面形状が円弧状、半楕円状、放物線状、若しくは多角形状、である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＬＥＤランプ。
4. 前記カバー部は、
   前記ＬＥＤ基板よりも幅狭である、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１の請求項に記載のＬＥＤランプ。
5. 前記カバーの長手方向に沿う両端は、
   前記ＬＥＤ素子を点灯させるための電力供給用の口金部を相対回転可能に突出させた蓋体部によって閉じられており、
   前記蓋体部は、
   前記口金部の回転角度を規制するとともに、前記口金部の少なくとも一部を包囲するキャップを備える、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１の請求項に記載のＬＥＤランプ。
6. 前記透光面部は、
   前記幅方向における最大幅と、前記ＬＥＤ素子から照射した照明光における前記幅方向の拡散角度と、前記ＬＥＤ素子と前記透光面部との最大離間距離と、を考慮して透過する照明光の輝度を設定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１の請求項に記載のＬＥＤランプ。

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