JP2019067771A - Ｌｅｄ直管ランプ - Google Patents

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リウ・シントン
Xintong Liu
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    • F21K9/20—Light sources comprising attachment means
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05B45/3725—Switched mode power supply [SMPS]

Abstract

【課題】ランプ管が部分的に破断もしくは破損した場合でも、直管構成が維持されるがために、ＬＥＤ直管ランプに手で触れたり、取付けようとしたユーザが感電する恐れがある。【解決手段】ＬＥＤ直管ランプは、ランプ管と、第１端と、第１および第２ダイオードのアノードと第２端との間に接続されたスイッチ回路と、コンデンサに接続される駆動回路と、駆動回路から駆動信号を受信して発光するＬＥＤモジュールとを備える。外部端子の一方に外部駆動信号が入力され、外部端子の他方に人体が触れた場合、スイッチ回路は周期的に１ミリ秒未満の間オンになる。【選択図】なし

Description

本開示の実施形態は、発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ（ＬＥＤ））照明の特徴に関する。より詳細には、開示された実施形態は、ＬＥＤ直管ランプに対する様々な改良について述べる。
ＬＥＤ照明技術は急速に発展しており、従来型の白熱照明や蛍光照明に取って代わりつつある。不活性ガスや水銀の充填を必要とする直管形蛍光ランプと比べ、ＬＥＤ直管ランプは水銀を使用しない。よって、かつては電球形蛍光ランプ（ｃｏｍｐａｃｔ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｂｕｌｂｓ（ＣＦＬｓ））や直管形蛍光ランプといった従来型の照明装置が主流であった家庭や職場において用いられる様々な入手可能な照明システムの中で、ＬＥＤ直管ランプが非常に望ましい照明の選択肢となってきたとしても驚くにはあたらない。ＬＥＤ直管ランプの利点としては、耐久性や耐用年数の向上、エネルギー消費量の大幅な削減が挙げられる。従って、あらゆる要素を考慮すると、ＬＥＤ直管ランプは概して費用効率の高い照明の選択肢といえるだろう。
典型的なＬＥＤ直管ランプは、ランプ管と、ランプ管内に配置され、複数の光源を搭載した回路基板と、ランプ管の両端に設けられ、電源を搭載したエンドキャップとを備え、電源からの電気が回路基板を通じて複数の光源へと送られる。しかしながら、既存のＬＥＤ直管ランプにはいくつかの欠点がある。例えば、典型的な回路基板は硬質であるため、ランプ管が部分的に破断もしくは破損した場合でも、ランプ管全体としての直管構成を維持することができるが、直管構成が維持されるがために、ＬＥＤ直管ランプがまだ使用可能であるかのような間違った印象をユーザに与えてしまうこととなり、ＬＥＤ直管ランプに手で触れたり、取付けようとしたユーザが感電する恐れがある。
一般に、従来のＬＥＤ直管ランプの回路設計は、関連認証規格適合に向けた適切な解決策を提供していない。例えば、蛍光ランプは通常電子部品を含まないため、アンダーライターズ・ラボラトリーズ（Ｕｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ（ＵＬ））が提供する照明機器のための電磁波障害（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＥＭＩ））規格や安全規格に基づく認証を得ることは実に簡単である。しかしながら、ＬＥＤ直管ランプには相当数の電子部品が含まれているため、それら電子部品のレイアウト（構造）による影響を考慮することが重要であり、その結果上記のような規格に適合させることが難しくなっている。
また、ＬＥＤの駆動には直流駆動信号を用いるが、蛍光ランプ用の駆動信号は、交流送電線により提供される低周波かつ低電圧の交流信号、安定器により提供される高周波かつ高電圧の交流信号、または非常照明用バッテリーにより提供される直流信号もある。こういった信号の電圧や周波数スペクトルは種類によってかなり違いがあるため、ＬＥＤ直管ランプに必要な直流駆動信号を生成するために単に整流をおこなうだけでは、従来の蛍光ランプの駆動システムにＬＥＤ直管ランプを適合させることができない可能性がある。
さらに、ＬＥＤ直管ランプがデュアルエンド電源構造を有し、その一方のエンドキャップはランプソケットに挿入されているが、他方は挿入されていない場合、ランプソケットに挿入されていない方のエンドキャップの金属部分や導電部分に触れたユーザが感電状態に陥る可能性がある。
現在、従来型の蛍光照明装置の代替品として用いられているＬＥＤ直管ランプは、二種類に大別することができる。一つは、例えばＴ−ＬＥＤランプといった安定器互換型のＬＥＤ直管ランプであり、照明装置の回路を全く変更せずに直管形蛍光ランプから直接取り替えられる。もう一つは、安定器バイパス型ＬＥＤ直管ランプであり、回路上に従来の安定器を置かず、商用電源をＬＥＤ直管ランプに直接接続するものである。後者のＬＥＤ直管ランプは、新しい駆動回路やＬＥＤ直管ランプを備えた新しい設備環境に適している。
なお、本開示は、特許が請求されている発明も未だされていない発明も含めて１以上の発明を実際には含み得るものである。これらの含まれ得る発明を本明細書の作成段階においてむやみに区別することによる混乱を避けるため、本明細書中では、これらの含まれ得る複数の発明をまとめて「（本）発明」という。
この「発明の概要」の項では様々な実施形態の概要を示しており、その際「本発明」と関連付けて実施形態の説明をする場合があるが、「本発明」という用語は、請求の如何を問わず現在開示されているある特定の実施形態の説明に用いられ、必ずしも可能な実施形態をすべて網羅的に説明するものではなく、むしろある特定の実施形態を要約したものにすぎない。以下に「本発明」の様々な態様として説明する実施形態のいくつかは、様々な形に組み合わせてＬＥＤ直管ランプまたはその一部を形成することができる。
本開示は、新規なＬＥＤ直管ランプとその様々な態様を提供する。
ある特定の実施形態によれば、ＬＥＤ（発光ダイオード）直管ランプ内において、ＬＥＤ直管ランプとランプソケットとの取付状態を検出するよう構成された取付検出モジュールが提供される。この取付検出モジュールは、第１パルス信号を生成するよう構成された検出パルス生成モジュールと、第１パルス信号を受信および出力するよう構成された検出結果ラッチ回路と、検出結果ラッチ回路からの第１パルス信号を受信するよう構成され、第１パルスの期間中、導通状態を維持することによりＬＥＤ直管ランプの電源ループを導通状態にするよう構成されたスイッチ回路と、電源ループ上の第１サンプリング信号を検出することによりＬＥＤ直管ランプとランプソケットとの取付状態を判定するよう構成された検出判定回路とを備える。
いくつかの実施形態において、検出判定回路は、第１サンプリング信号が規定の信号より大きいか又は等しいとき第１高レベル信号を出力し、検出結果ラッチ回路は、第１高レベル信号を受信して第２高レベル信号を出力し、スイッチ回路は、第２高レベル信号を受信し、導通状態を維持することにより電源ループを導通状態のままにする。
いくつかの実施形態において、検出判定回路は、第１サンプリング信号が規定の信号より小さいとき第１低レベル信号を出力し、検出結果ラッチ回路は、第１低レベル信号を受信して第２低レベル信号を出力し、スイッチ回路は、第２低レベル信号を受信し、オフ状態を維持することにより電源ループを開状態のままにする。
いくつかの実施形態において、検出パルス生成モジュールはさらに、電源ループが開状態のままであるとき第２パルス信号を生成し、検出結果ラッチ回路は、第２パルス信号を受信および出力し、スイッチ回路は、検出結果ラッチ回路から第２パルス信号を受信し、第２パルスの期間中、オフ状態を再び導通状態に変更することにより電源ループを再度導通状態にし、検出判定回路は、電源ループ上の第２サンプリング信号を新たに検出することによりＬＥＤ直管ランプとランプソケットとの取付状態を判定する。
いくつかの実施形態において、検出判定回路は、第２サンプリング信号が規定の信号より大きいか又は等しいとき第１高レベル信号を出力し、検出結果ラッチ回路は、第１高レベル信号を受信して第２高レベル信号を出力し、スイッチ回路は、第２高レベル信号を受信し、導通状態を維持することにより電源ループを導通状態のままにする。
いくつかの実施形態において、検出判定回路は、第２サンプリング信号が規定の信号より小さいとき第１低レベル信号を出力し、検出結果ラッチ回路は、第１低レベル信号を受信して第２低レベル信号を出力し、スイッチ回路は、第２低レベル信号を受信し、オフ状態を維持することにより電源ループを開状態のままにする。
いくつかの実施形態において、検出パルス生成モジュールは、一端が駆動信号に接続された第１コンデンサと、一端が第１コンデンサの他端に接続され、他端が接地された第１抵抗と、入力端および出力端を有し、入力端が第１コンデンサの他端に接続された第１バッファと、一端が第１バッファの出力端に接続された第２コンデンサと、一端が第１バッファの出力端に接続された第３コンデンサと、一端が駆動信号に接続され、他端が第２コンデンサの他端に接続された第２抵抗と、一端が第３コンデンサの他端に接続され、他端が接地された第３抵抗と、第３抵抗の他端に接続されたアノード、および第３抵抗の一端に接続されたカソードを有する第１ダイオードと、入力端および出力端を有し、入力端が第２コンデンサの他端に接続された第１インバータと、入力端と出力端とを有し、入力端が第３コンデンサの他端に接続された第２バッファと、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端が第１インバータの出力端に接続され、第２入力端が第２バッファの出力端に接続され、出力端が検出結果ラッチ回路に接続された第１ＯＲゲートとを備える。
ある特定の実施形態において、第１バッファおよび第２バッファは、直列に接続されているインバータを２つずつ備える。
いくつかの実施形態において、検出結果ラッチ回路は、データ入力端、クロック入力端、および出力端を有し、データ入力端が駆動信号に接続され、クロック入力端が検出判定回路に接続された第１Ｄフリップフロップと、一端が第１Ｄフリップフロップの出力端に接続され、他端が接地された第４抵抗と、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端が第１ＯＲゲートの出力端に接続され、第２入力端が第１Ｄフリップフロップの出力端に接続され、出力端がスイッチ回路に接続された第２ＯＲゲートとを備える。
いくつかの実施形態において、スイッチ回路は、ベースと、コレクタと、エミッタとを有し、ベースが第２ＯＲゲートの出力端に接続され、コレクタが電源ループの一端に接続され、エミッタが検出判定回路に接続された第１トランジスタを備える。
いくつかの実施形態において、検出判定回路は、一端が第１トランジスタのエミッタに接続され、他端が電源ループの他端に接続された第５抵抗と、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端が規定の信号に接続され、第２入力端が第５抵抗の一端に接続され、出力端が第１Ｄフリップフロップのクロック入力端に接続された第１コンパレータとを備える。
いくつかの実施形態において、検出パルス生成モジュールは、一端が駆動信号に接続された第６抵抗と、一端が第６抵抗の他端に接続され、他端が接地された第４コンデンサと、入力端および出力端を有し、入力端が第４コンデンサの一端に接続され、出力端が検出結果ラッチ回路に接続されたシュミット・トリガーと、一端が第４コンデンサの一端に接続された第７抵抗と、ベース、コレクタ、およびエミッタを有し、コレクタが第７抵抗の他端に接続され、エミッタが接地された第２トランジスタと、一端が第２トランジスタのベースに接続され、他端が検出結果ラッチ回路とスイッチ回路に接続された第８抵抗とを備える。
ある特定の実施形態において、検出パルス生成モジュールはさらに、アノードとカソードとを有し、アノードが第４コンデンサの他端に接続され、カソードが第４コンデンサの一端に接続されたツェナー・ダイオードを備える。
いくつかの実施形態において、検出結果ラッチ回路は、データ入力端、クロック入力端、および出力端を有し、データ入力端が駆動信号に接続され、クロック入力端が検出判定回路に接続された第２Ｄフリップフロップと、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端がシュミット・トリガーの出力端に接続され、第２入力端が第２Ｄフリップフロップの出力端に接続され、出力端が第８抵抗の他端とスイッチ回路に接続された第３ＯＲゲートとを備える。
いくつかの実施形態において、スイッチ回路は、ベースと、コレクタと、エミッタとを有し、ベースが第３ＯＲゲートの出力端に接続され、コレクタが電源ループの一端に接続され、エミッタが検出判定回路に接続された第３トランジスタを備える。
いくつかの実施形態において、検出判定回路は、一端が第３トランジスタのエミッタに接続され、他端が電源ループの他端に接続された第９抵抗と、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端が規定の信号に接続され、第２入力端が第９抵抗の一端に接続され、出力端が第２Ｄフリップフロップのクロック入力端に接続された第２コンパレータとを備える。
いくつかの実施形態において、検出判定回路は、一端が第３トランジスタのエミッタに接続され、他端が電源ループの他端に接続された第９抵抗と、アノードおよびカソードを有し、アノードが第９抵抗の一端に接続された第２ダイオードと、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端が規定の信号に接続され、第２入力端が第２ダイオードのカソードに接続され、出力端が第２Ｄフリップフロップのクロック入力端に接続された第２コンパレータと、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端が第２ダイオードのカソードに接続され、第２入力端が別の規定の信号に接続され、出力端が第２Ｄフリップフロップのクロック入力端に接続された第３コンパレータと、一端が駆動信号に接続された第１０抵抗と、一端が第１０抵抗の他端および第２コンパレータの第２入力端に接続され、他端が接地された第１１抵抗と、第１１抵抗に並列に接続された第５コンデンサとを備える。
ある特定の実施形態において、第１パルス信号の期間は１０マイクロ秒から１ミリ秒の間で、第２パルス信号の期間は１０マイクロ秒から１ミリ秒の間である。
ある特定の実施形態において、Ｔを駆動信号の周期、Ｘをゼロ以上の整数とし、０＜Ｙ＜１を満たすとき、第１パルス信号から前記第２パルス信号までの時間間隔は（Ｘ＋Ｙ）（Ｔ／２）である。
ある特定の実施形態において、第１パルス信号の期間は１マイクロ秒から１００マイクロ秒の間で、第２パルス信号の期間は１マイクロ秒から１００マイクロ秒の間である。
ある特定の実施形態において、第１パルス信号から前記第２パルス信号までの時間間隔は３ミリ秒から５００ミリ秒の間である。
いくつかの実施形態によれば、ＬＥＤ直管ランプは、取付検出モジュールが構成されているプリント回路基板に電気的に接続された屈曲性回路シート上に配置されたＬＥＤモジュールを備え、屈曲性回路シートは、はんだ付けによってプリント回路基板に電気的に接続されるように、プリント回路基板の下に配置される。
いくつかの実施形態によれば、屈曲性回路シートは、第１表面と第２表面とを備え、屈曲性回路シートの第１表面には複数の第１はんだ付けパッドが形成されている。プリント回路基板は、上面と底面とを備え、プリント回路基板の上面には複数の第２はんだ付けパッドが形成されており、プリント回路基板の底面には、それぞれ複数の第２はんだ付けパッドに対応する複数の第３はんだ付けパッドが形成されている。屈曲性回路シートの第１表面上の複数の第１はんだ付けパッドは、はんだ付けによってプリント回路基板の底面上の複数の第３はんだ付けパッドに電気的に接続されている。
いくつかの実施形態によれば、プリント回路基板はさらに、プリント回路基板の上面および底面上の複数の第２および第３はんだ付けパッドを貫通するように位置を合わせた複数の貫通孔を備え、はんだ付け工程において屈曲性回路シートへの電気的接続を行うために、複数の貫通孔のうち少なくとも１つにははんだ材が充填されている。
いくつかの実施形態によれば、屈曲性回路シートはさらに、屈曲性回路シートの端部の縁に配置された少なくとも１つの切り込みを備え、少なくとも１つの切り込みは、複数の貫通孔のうち少なくとも１つと位置を合わせて、プリント回路基板にはんだ付けされる。
いくつかの実施形態によれば、本発明はさらに、ＬＥＤ（発光ダイオード）直管ランプ内において、ＬＥＤ直管ランプとランプソケットとの取付状態を検出するよう構成された取付検出モジュールを提供する。取付検出モジュールは、第１パルス信号を生成するよう構成された第１回路と、第１パルス信号を受信および出力するよう構成された第２回路と、第２回路からの第１パルス信号を受信するよう構成され、第１パルスの期間中、導通状態を維持することによりＬＥＤ直管ランプの電源ループを導通状態にするよう構成された第３回路と、電源ループ上の第１サンプリング信号を検出することによりＬＥＤ直管ランプとランプソケットとの取付状態を判定するよう構成された第４回路とを備える。
いくつかの実施形態によれば、本発明はさらに、ＬＥＤ（発光素子）直管ランプをランプソケットに取付ける際にユーザの感電を防止するためにＬＥＤ直管ランプにより採用される検出方法を提供する。この検出方法は、前記ＬＥＤ直管ランプ内に構成された検出パルス生成モジュールにより第１パルス信号を生成するステップと、前記ＬＥＤ直管ランプの電源ループ上にあるスイッチ回路により、検出結果ラッチ回路を通じて前記第１パルス信号を受信し、前記第１パルス信号の期間中、前記スイッチ回路の導通状態を維持することにより前記電源ループを導通状態にするステップと、前記電源ループが導通状態にあるとき、検出判定回路により前記電源ループ上の第１サンプリング信号を検出し、前記第１サンプリング信号を規定の信号と比較するステップとを含む。前記第１サンプリング信号が前記規定の信号より大きいか又は等しいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により第１高レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１高レベル信号を受信し、第２高レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２高レベル信号を受信し、導通を維持することにより前記電源ループを導通状態のままにするステップとを含む。
いくつかの実施形態において、前記第１サンプリング信号が前記規定の信号より小さいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により第１低レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１低レベル信号を受信し、第２低レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２低レベル信号を受信し、オフ状態を維持することにより前記電源ループを開状態のままにするステップとを含む。
いくつかの実施形態において、前記スイッチ回路のオフ状態を維持することにより前記電源ループが開状態のままであるとき、前記検出方法はさらに、前記検出パルス生成モジュールにより第２パルス信号を生成するステップと、前記スイッチ回路により前記検出結果ラッチ回路を通じて前記第２パルス信号を受信し、前記第２パルス信号の期間中、前記スイッチ回路のオフ状態を再び導通状態にすることにより前記電源ループを再度導通状態にするステップと、前記電源ループが再度導通状態になったとき、前記検出判定回路により前記電源ループ上の第２サンプリング信号を検出し、前記第２サンプリング信号を前記規定の信号と比較するステップとを含む。前記第２サンプリング信号が前記規定の信号より大きいか又は等しいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により前記第１高レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１高レベル信号を受信し、前記第２高レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２高レベル信号を受信し、導通状態を維持することにより前記電源ループを導通状態のままにするステップとを含む。
いくつかの実施形態において、前記第２サンプリング信号が前記規定の信号より小さいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により前記第１低レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１低レベル信号を受信し、前記第２低レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２低レベル信号を受信し、オフ状態を維持することにより前記電源ループを開状態のままにするステップとを含む。
上述した検出方法によれば、いくつかの実施形態において、前記第１パルス信号の期間（もしくは幅）は１０マイクロ秒から１ミリ秒の間で、前記第２パルス信号の期間（もしくは幅）は１０マイクロ秒から１ミリ秒の間である。
上述した検出方法によれば、いくつかの実施形態において、Ｔを前記駆動信号の周期、Ｘをゼロ以上の整数とし、０＜Ｙ＜１を満たすとき、前記第１パルス信号から前記第２パルス信号までの時間間隔は（Ｘ＋Ｙ）（Ｔ／２）である。
上述した検出方法によれば、いくつかの実施形態において、前記第１パルス信号の期間は１マイクロ秒から１００マイクロ秒の間で、前記第２パルス信号の期間は１マイクロ秒から１００マイクロ秒の間である。
上述した検出方法によれば、いくつかの実施形態において、前記第１パルス信号から前記第２パルス信号までの時間間隔（または前記パルス信号の周期）は３ミリ秒から５００ミリ秒の間である。
図１は、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプであって、電源に接続されるＬＥＤ直管ランプのランプ管の渡り部（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｒｅｇｉｏｎ）内を通り抜ける両端部を備えた屈曲性回路シートであるＬＥＤライトストリップを備えるＬＥＤ直管ランプを模式的に示す平断面図である。 図２は、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプにおける、ＬＥＤライトストリップの屈曲性回路シートの二層構造を模式的に示す平断面図である。 図３は、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプにおける、電源へのはんだ接続用の、ＬＥＤライトストリップの屈曲性回路シートのはんだ付けパッドを模式的に示す斜視図である。 図４Ａは、例示的な一実施形態に係る、互いにはんだ付けされた屈曲性回路シートと電源のプリント回路基板の斜視図である。 図４Ｂは、例示的な一実施形態に係る、図４Ａの屈曲性回路シートと電源のプリント回路基板とのはんだ付け工程の図である。 図４Ｃは、例示的な一実施形態に係る、図４Ａの屈曲性回路シートと電源のプリント回路基板とのはんだ付け工程の図である。 図４Ｄは、例示的な一実施形態に係る、図４Ａの屈曲性回路シートと電源のプリント回路基板とのはんだ付け工程の図である。 図５は、いくつかの例示的な実施形態に係る、ＬＥＤライトストリップの屈曲性回路シートと電源のプリント回路基板とから成る回路基板アセンブリを模式的に示す斜視図である。 図６は、いくつかの例示的な実施形態に係る、回路基板アセンブリの別の配置を模式的に示す斜視図である。 図７は、いくつかの例示的な実施形態に係る、２つの導電性配線層で形成されるＬＥＤライトストリップの屈曲性回路シートを模式的に示す斜視図である。 図８Ａは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプ用の例示的な電源システムのブロック図である。 図８Ｂは、いくつかの例示的実施形態に係るＬＥＤ直管ランプ用の例示的な電源システムを示すブロック図である。 図８Ｃは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的なＬＥＤランプのブロック図である。 図９は、いくつかの例示的な実施形態に係る整流回路の模式図である。 図１０Ａは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的なフィルタ回路のブロック図である。 図１０Ｂは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的なフィルタ回路のブロック図である。 図１０Ｃは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的なフィルタ回路のブロック図である。 図１１Ａは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的なＬＥＤモジュールの模式図である。 図１１Ｂは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的なＬＥＤモジュールの模式図である。 図１１Ｃは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤモジュールの回路レイアウトの平面図である。 図１１Ｄは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤモジュールの回路レイアウトの平面図である。 図１１Ｅは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤモジュールの回路レイアウトの平面図である。 図１２Ａは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤランプの例示的な電源モジュールのブロック図である。 図１２Ｂは、いくつかの例示的な実施形態に係る駆動回路のブロック図である。 図１２Ｃは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的な駆動回路の模式図である。 図１２Ｄは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的な駆動回路の模式図である。 図１２Ｅは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的な駆動回路の模式図である。 図１２Ｆは、いくつかの例示的な実施形態に係る例示的な駆動回路の模式図である。 図１３Ａは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプの例示的な電源モジュールのブロック図である。 図１３Ｂは、いくつかの例示的な実施形態に係る過電圧保護（ｏｖｅｒ−ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（ＯＶＰ））回路の模式図である。 図１４Ａは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプにおける例示的な電源モジュールのブロック図である。 図１４Ｂは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプにおける例示的な電源モジュールのブロック図である。 図１４Ｃは、いくつかの例示的な実施形態に係る補助電源モジュールの模式図である。 図１５Ａは、いくつかの例示的な実施形態に係るＬＥＤ直管ランプのブロック図である。 図１５Ｂは、いくつかの例示的な実施形態に係る取付検出モジュールのブロック図である。 図１５Ｃは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的な検出パルス生成モジュールである。 図１５Ｄは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的な検出判定回路である。 図１５Ｅは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的な検出結果ラッチ回路である。 図１５Ｆは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的なスイッチ回路である。 図１５Ｇは、いくつかの例示的な実施形態に係る取付検出モジュールのブロック図である。 図１５Ｈは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的な検出パルス生成モジュールである。 図１５Ｉは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的な検出結果ラッチ回路である。 図１５Ｊは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的なスイッチ回路である。 図１５Ｋは、いくつかの例示的な実施形態に係る模式的な検出判定回路である。
本開示は、新規なＬＥＤ直管ランプを提供する。以下の実施形態において、図面を参照しながら、本開示について説明する。本明細書中において、以下の本発明の様々な実施形態の説明は、図示および例示のみの目的で提示される。よって、すべてを網羅的に説明するものでもなく、開示された正確な形態に限定されるものでもない。これら例示的な実施形態は単に「例」であって、本明細書中での詳細な説明を必要としない様々な実施や変形が可能である。なお、本開示は代替例についても詳細な説明をおこなっているが、すべての代替例を網羅しているわけではないことを強調しておく。さらに、様々な例について詳細な点まで整合性があるからといって、そのような詳細な点まで説明する必要があると解釈すべきではない。本明細書中で説明される特徴すべてについて可能な変形例をすべて挙げることは非現実的である。請求項の文言は、本発明の要件を確定する際に参照すべきである。
図面においては、わかりやすくするために、各部品の大きさや相対的な大きさが誇張されている場合がある。全体を通して、同様の要素には同様の番号が付されている。
本明細書中で用いられる用語は、特定の実施形態を説明するためだけに用いられており、本発明を限定するものではない。本明細書中で用いられる単数形「ａ」「ａｎ」「ｔｈｅ」は、本文中に明確な特段の指示がない限り、複数形も同様に含むものとする。本明細書中で用いられる「および／または（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、列挙された関連項目の１つ以上の任意かつすべての組み合わせを含み、「／」と略記する場合がある。
当然のことながら、本明細書中では、第１、第２、第３といった用語が様々な要素、部品、領域、層、またはステップの説明に用いられるが、これらの要素、部品、領域、層、および／またはステップは、これらの用語に限定されるものではない。本文中に特段の指示がない限り、これらの用語は、例えば命名規則として、ある要素、部品、領域、層またはステップを、別の要素、部品、領域、またはステップと区別するために用いられているにすぎない。よって、以下の本明細書のある項で論じられた第１要素、部品、領域、層またはステップは、本発明の教示から逸脱しない範囲で、本明細書中の別の項または請求項では、第２要素、部品、領域、層またはステップと呼ばれる場合もある。さらに、場合によっては、たとえ本明細書中において「第１」「第２」といった語を用いた説明がなされていない用語であっても、請求項では異なる請求要素を互いに区別するために「第１」または「第２」と呼ぶ場合がある。
さらに、当然ながら、本明細書中において「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）および／または（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、または「備える、含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）および／または（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、所定の特徴、領域、整数、ステップ、動作、要素および／または部品の存在を明記するものであるが、その他の１つ以上の特徴、領域、整数、ステップ、動作、要素、部品および／またはグループの存在または追加を排除するものではない。
当然ながら、ある要素が別の要素に、または別の要素「上（ｏｎ）」に「接続（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「連結（ｃｏｕｐｌｅｄ）」されていると述べている場合、ある要素は別の要素に、または別の要素上に直接接続または連結されてもよいし、介在要素が存在していてもよい。一方、ある要素が別の要素に「直接接続（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」または「直接連結（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｃｏｕｐｌｅｄ）」されていると書いてある場合、介在要素は存在しない。要素間の関係を説明するのに用いられるその他の単語も同様に解釈されるべきである（例えば、「との間で（ｂｅｔｗｅｅｎ）」と「との間で直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｂｅｔｗｅｅｎ）」や「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」と「直接隣接する（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ａｄｊａｃｅｎｔ）」など）。しかしながら、本明細書中で用いられる「接触（ｃｏｎｔａｃｔ）」という用語は、本文中に特段の指示がない限り、直接接続（つまり接触）を指す。
理想的な模式図により平面図および／または断面図を参照しながら、本明細書中で述べる実施形態について説明する。つまり、製造技術および／または製造上の許容範囲によっては、これら例示的な図面を修正してもよい。従って、開示された実施形態は図に示されたものに限定されず、製造工程に基づき形成された構成への修正も含む。従って、図面に例示的に示された領域は模式的な性質のもので、図面に示された領域の形状は、本発明の態様により限定されない要素の領域の特定の形状を例示する場合がある。
図面に示すように、ある要素または特徴と他の要素または特徴との関係をわかりやすく説明するために、本明細書において「の下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」「より下に（ｂｅｌｏｗ）」「より低い（ｌｏｗｅｒ）」「の上方に（ａｂｏｖｅ）」「より上の（ｕｐｐｅｒ）」といった空間的な相対関係を表す用語を用いる場合がある。当然ながら、空間的な相対関係を表す用語は、図面に描かれた向きだけでなく、使用または動作中に変化する装置の様々な向きも包含するものである。例えば、図面中の装置の上下を反転させると、他の要素または特徴「の下に（ｂｅｎｅａｔｈ）」または「より下に（ｂｅｌｏｗ）」と説明された要素が、他の要素または特徴「の上方（ａｂｏｖｅ）」を向くことになる。よって、「より下に（ｂｅｌｏｗ）」という語は、上下両方の向きを包含し得る。装置は別の向きをとる（９０度回転する、またはそれ以外の様々な向きをとる）場合もあり、本明細書中で用いられる空間的な相対関係を説明する用語の解釈も場合によって変わる。
向き、レイアウト、位置、形状、大きさ、量、その他測定物について述べる場合に本明細書中で用いられる「同じ（ｓａｍｅ）」「等しい（ｅｑｕａｌ）」「平面の（ｐｌａｎａｒ）」「同一平面の（ｃｏｐｌａｎａｒ）」といった用語は、必ずしも全く同一の向き、レイアウト、位置、形状、大きさ、量、その他測定物を意味するものではなく、例えば製造工程により起こりうる許容差の範囲内で、ほぼ同一の向き、レイアウト、位置、形状、大きさ、量、その他測定物を包含するものである。「実質的に（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ）」という用語は、本文中またはその他記載中に特段の指示がない限り、上記の意味を強調するために本明細書中で用いられる場合がある。例えば、「実質的に同じ（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｔｈｅ ｓａｍｅ）」、「実質的に等しい（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｅｑｕａｌ）」、または「実質的に平面の（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｐｌａｎａｒ）」と説明される項目は、全く同じ、等しい、または平面であってもよいし、例えば製造工程により起こりうる許容差の範囲内で、「同じ」、「等しい」、または「平面の」であってもよい。
「約、およそ（ａｂｏｕｔ）」「略、ほぼ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」といった用語は、相対関係がわずかに変化する、および／または特定の要素の向き、機能性、または構造を実質的に変えないように変化する大きさ、向き、またはレイアウトを表す場合がある。例えば、「約０．１から約１」の範囲は、特に、多少の誤差があってもこの範囲と同じ効果を維持できるのであれば、０．１プラスマイナス０％〜５％の誤差から１プラスマイナス０％〜５％の誤差の範囲を包含してもよい。
特段の定義がない場合、本明細書中で用いられるすべての用語（専門用語や科学用語を含む）は、本開示が属する技術分野における当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有している。さらに、当然のことながら、一般的に用いられる辞書に定義されているような用語は、関連技術および／または本願の文脈中での意味と整合性のある意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書中で明記されない限り、理想化された意味や過度に形式的な意味に解釈されることはない。
本明細書中において、「電気的に接続された（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」と記載されている項目は、ある項目から別の項目へと電気信号を通すことができるように構成されている。従って、電気絶縁性の受動部品（例えば、プリント回路基板のプリプレグ層、２つの装置を接続する電気絶縁性接着剤、電気絶縁性アンダーフィルまたはモールド層など）に物理的に接続された導電性受動部品（例えば、ワイヤー、パッド、内部電線など）は、絶縁性部品に電気的に接続されているとは言えない。さらに、互いに「直接電気的に接続された（ｄｉｒｅｃｔｌｙ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」項目は、例えば、ワイヤ、パッド、内部電線、抵抗などの１つ以上の受動素子を通じて電気的に接続されている。このように、直接電気的に接続された部品には、トランジスタやダイオードといった能動素子を通じて電気的に接続された部品は含まれない。直接電気的に接続された要素は、直接物理的に接続され、かつ直接電気的に接続されていてもよい。
熱的に接続された、または熱的に連通したと説明される部品は、その部品間の経路を辿って第１部品から第２部品へと熱を伝達できるように配置されている。単に２つの部品が同一装置または同一基板の一部であるからといって、熱的に接続されるものではない。一般に、熱伝導性のある部品であって、他の熱伝導性または発熱性部品に直接接続された（または、介在する熱伝導性部品を通じてそのような部品と接続されたか、実質的に熱の伝達が可能になるようごく近くに置かれた）部品のことを、そのような部品に熱的に接続された、または熱的に連通したと記載する。一方、２つの部品間の熱伝達を実質的に妨げる材料、または付随的な熱伝達のみ可能にする材料である断熱材を間に挟持した２つの部品は、互いに熱的に接続した、または熱的に連通したとは記載しない。「熱伝導性の（ｈｅａｔ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ）」という用語は、付随的な熱伝導をもたらす材料には適用されないが、一般的に熱伝導性がよいとされる材料、熱伝達に有用性があるとされる材料、またはそのような材料と同様の熱伝導性を有する部品を指すものである。
各実施形態は、機能ブロック、ユニットおよび／またはモジュールの形で記載および図示されてもよい。当業者であれば、このようなブロック、ユニットおよび／またはモジュールが、半導体ベースの作製技法やその他製造技術を用いて形成され得る論理回路、個別部品、アナログ回路、ハードワイヤード回路、メモリ素子、配線接続などといった電子（または光学）回路によって物理的に実施されることがわかるだろう。マイクロプロセッサや同様のもので実施されるブロック、ユニットおよび／またはモジュールの場合、ソフトウェア（例えばマイクロコード）を使ってプログラミングすることにより、本明細書中で述べるような様々な機能を行ってもよいし、ファームウェアおよび／またはソフトウェアによって任意に駆動されてもよい。あるいは、各ブロック、ユニットおよび／またはモジュールを専用のハードウェアで実施してもよいし、なんらかの機能を行う専用ハードウェアと、その他の機能を行うプロセッサ（例えば、１つ以上のプログラムされたマイクロプロセッサと関連回路）との組み合わせとして実施してもよい。また、各実施形態の各ブロック、ユニットおよび／またはモジュールを、２つ以上の相互作用する離散ブロック、ユニットおよび／またはモジュールに物理的に分割してもよい。さらに、様々な実施形態のブロック、ユニットおよび／またはモジュールを物理的に組み合わせて、より複雑なブロック、ユニットおよび／またはモジュールにしてもよい。
本願中の用語が、本願が優先権を主張する別の出願で用いられている用語、または本願もしくは本願が優先権を主張する別の出願中において言及することにより組み込まれる用語と矛盾する場合は、本願において用いられるか定義される用語に基づく構成が適用されるものとする。
一例として、本出願人による先行米国特許出願第１４／７２４８４０号明細書（米国特許出願公開第２０１６／００９１１５６号明細書、その開示内容は参照として全体が本明細書に組み込まれている）では、屈曲性回路シートを提供することにより、従来のＬＥＤランプ使用時の感電の発生に関連する特定の問題に取り組んでいる。米国特許出願第１４／７２４８４０号明細書に開示された実施形態のいくつかは、本明細書中に開示された１つ以上の例示的な実施形態と組み合わせることによって、ＬＥＤランプ使用時の感電の発生をさらに削減することができる。
図１を参照すると、ＬＥＤ直管ランプはＬＥＤライトストリップ２を備えてもよい。ある特定の実施形態において、ＬＥＤライトストリップ２は、例えば柔軟性のある屈曲性回路シートから形成されてもよい。さらに以下に記載するように、屈曲性回路シートは、屈曲性回路基板またはフレキシブル又は非硬質テープと記載されることもある。この屈曲性回路シートの両端は、ＬＥＤ直管ランプのランプ管の渡り部内を通り抜けて電源５に接続されてもよい。いくつかの実施形態において、屈曲性回路シートの両端は、ＬＥＤ直管ランプの一方のエンドキャップ内の電源に接続されてもよい。例えば、ＬＥＤ直管ランプの両端は、屈曲性回路シートの一部がランプ管から離れる方向に曲がってランプ管が細くなる渡り部を通り抜けるように、かつ屈曲性回路シートがＬＥＤ直管ランプの一方のエンドキャップ内の電源の一部と上下に重なり合うように接続されてもよい。
図２を参照すると、ＬＥＤライトストリップ２を形成するために、屈曲性回路シートは導電効果のある配線層２ａを備えてもよい。ＬＥＤ光源２０２は、配線層２ａ上に配置され、配線層２ａを通じて電源に電気的に接続される。図２にはＬＥＤ光源２０２は１つだけしか示されていないが、図１に示すように、複数のＬＥＤ光源２０２がＬＥＤライトストリップ２上に配置されてもよい。例えば、複数の光源２０２は、図１に示すように、ランプ管の長さ方向に沿って延びるＬＥＤライトストリップ２の長さに沿って延びる１つ以上の列状に配置されてもよい。本明細書において、導通効果のある配線層は導電層とも呼ばれる。再び図２を参照して、一実施形態において、ＬＥＤライトストリップ２は、積層するように配置された導電性配線層２ａと誘電体層２ｂとを有する屈曲性回路シートを備えている。いくつかの実施形態において、配線層２ａおよび誘電体層２ｂの面積は同じでもよいし、配線層２ａの面積が誘電体層２ｂの面積より若干小さくてもよい。ＬＥＤ光源２０２は、導電性配線層２ａの一方の表面に配置され、誘電体層２ｂは、導電性配線層２ａの、ＬＥＤ光源２０２とは反対側の他方の表面（例えば、ＬＥＤ光源２０２が配置されている第１表面とは反対側の第２表面）に配置されている。配線層２ａは（図１に示すように）電源５に電気的に接続され、直流（ＤＣ）信号を伝達する。いくつかの実施形態において、誘電体層２ｂの、配線層２ａから遠い方の表面（例えば、配線層２ａと対向する誘電体層２ｂの第１表面とは反対側の第２表面）は、例えば接着シート４によってランプ管の内周面に固定されている。ランプ管１の内周面に固定された誘電体層２ｂの部分は、ランプ管１の内周面の形状と実質的に合致していてもよい。配線層２ａは、金属層または銅線などの配線を含む電源層とすることができる。
本明細書中に記載される電源は、電力を供給してＬＥＤ直管ランプのＬＥＤモジュールやＬＥＤ光源２０２を動作させるために、受信した電圧に基づいて電力を変換または生成する回路を備えてもよい。電源は、電源５に関連付けて記載されているが、別の呼び方として、電力変換モジュールもしくは回路、または電力モジュールと呼んでもよい。電力変換モジュールもしくは回路、または電力モジュールは、交流送電線または安定器等の外部からの信号由来の電力をＬＥＤモジュールやＬＥＤ光源２０２に供給または提供してもよい。例えば、電源５は、交流線電圧を直流電圧に変換して、電力をＬＥＤやＬＥＤモジュールに供給する回路を指してもよい。
いくつかの例示的な実施形態において、配線層２ａまたは誘電体層２ｂの外側表面は、はんだ付けに対する耐性を与え、反射率を高める機能を有したインクでできた回路保護層で覆われていてもよい。あるいは、他の例示的な実施形態において、誘電体層を省略して、ランプ管の内周面に配線層を直接接合してもよいし、配線層２ａの外側表面を回路保護層でコーティングしてもよい。配線層２ａが一層構造であろうと二層構造であろうと、回路保護層を採用してもよい。いくつかの実施形態において、回路保護層は、ＬＥＤ光源２０２を有する表面のように、ＬＥＤライトストリップ２の一方の表面／一方の側だけに配置される。いくつかの実施形態において、屈曲性回路シートは、１つの配線層２ａだけからなる一層構造または１つの配線層２ａと１つの誘電体層２ｂとからなる二層構造であるため、従来の三層構造のフレキシブル基板（２つの配線層と、その間に挟まれた１つの誘電体層）と比べてより屈曲性や柔軟性があってカールさせやすい。その結果、ＬＥＤライトストリップ２の屈曲性回路シートを、カスタマイズされた形状または非筒状形状のランプ管に取付けてもよいし、そのようなランプ管の内表面にぴったりと取り付けてもよい。場合によっては、そのようなランプ管の内表面に密着させた屈曲性回路シートが望ましい。さらに、層の数が少ない屈曲性回路シートを使用すると、放熱性が向上し、材料費が削減され、より環境に優しく、柔軟性の効果を高めるチャンスをもたらすことになる。
しかしながら、屈曲性回路シートは一層構造または二層構造に限られない。他の実施形態において、屈曲性回路シートは、複数の配線層２ａからなる複数層と複数の誘電体層２ｂからなる複数層とを備え、複数の配線層２ａと複数の誘電体層２ｂとが交互に積層されてもよい。このような積層体は、ＬＥＤ光源２０２が配置される（ランプ管の内周面から見て）最外層の配線層２ａと、ランプ管の内周面との間に位置し、（図１に示されるように）電源５に電気的に接続されていてもよい。さらに、いくつかの実施形態において、屈曲性回路シートの長さ（例えば、屈曲性回路シートの一端部から第２端部までの表面に沿った長さ）（または屈曲性回路シートを軸方向に投影して見たときの長さ）は、ランプ管の長さ（またはランプ管を軸方向に投影して見たときの長さ）より長い、または、ランプ管の両端部の２つの渡り部（例えばランプ管の円周が狭くなる領域）の間にあたる中央部分よりは少なくとも長い。例えば、屈曲性回路シートの一方の表面（例えば、回路シートの上面）の輪郭に沿った長さは、ランプ管の一方の末端部から他方の末端部までの長さよりも長くてもよい。また、ランプ管が延びる方向と同じ方向に、屈曲性回路シートの第１端部から屈曲性回路シートの反対側の第２端部に向かって延びる直線に沿った長さは、ランプ管の同じ直線に沿った長さより長くてもよい。
図７を参照すると、一実施形態において、ＬＥＤライトストリップ２は、第１配線層２ａと誘電体層２ｂと第２配線層２ｃとを順に有する屈曲性回路シートを備えている。一例において、第２配線層２ｃの厚み（例えば、層２ａから２ｃが積層される方向の厚み）は、第１配線層２ａの厚みより大きく、ＬＥＤライトストリップ２の長さ（またはＬＥＤライトストリップ２を軸方向に投影して見たときの長さ）は、ランプ管１の長さよりも長い、または、ランプ管の両端部の２つの渡り部（例えばランプ管の円周が狭くなる領域）の間にあたるランプ管の中央部よりは少なくとも長い。ランプ管１の端部を超えて延びる、光源２０２が配置されないＬＥＤライトストリップ２の端部領域には、２つの独立した貫通孔２０３と２０４が形成されており、それぞれ第１配線層２ａと第２配線層２ｃとを電気的に連通する。ショートを避けるため、貫通孔２０３および２０４は互いに連通していない。
このように、第２配線層２ｃの厚みを大きくすることにより、第２配線層２ｃが第１配線層２ａと誘電体層２ｂとを支持する一方で、ずれや変形が生じないようにＬＥＤライトストリップ２を内周面に装着することができるため、製品の歩留まりを向上させることができる。加えて、第１配線層２ａと第２配線層２ｃとが電気的に連通しているため、第１配線層２ａの回路レイアウトを第２配線層２ｃまで下方に延ばしてＬＥＤライトストリップ２全体の回路レイアウトまで届かせることができる。さらに、回路レイアウトが二層になっているため、各層の面積、ひいてはＬＥＤライトストリップ２の幅を削減することができ、生産ラインにより多くのＬＥＤライトストリップ２を投入して生産性を上げることができる。
さらに、いくつかの実施形態において、ランプ管１の端部を超えて延びる、光源２０２が配置されないＬＥＤライトストリップ２の端部領域における第１配線層２ａと第２配線層２ｃを用いて、電源モジュールをＬＥＤライトストリップ２の屈曲性回路シート上に直接配置できるような電源モジュールの回路レイアウトを構築することができる。
ＬＥＤライトストリップ２の両端がランプ管１の内表面から離れており、かつＬＥＤライトストリップ２がワイヤボンディングを介して電源５に接続されている場合、その後の輸送の際に何らかの動きが生じて、接着したワイヤが破断する可能性がある。従って、ＬＥＤライトストリップ２と電源５との望ましい接続方法は、（図１に示されるように）はんだ付けであろう。具体的には、図１を参照すると、屈曲性回路シートを含むＬＥＤライトストリップ２の両端は、ランプ管の強化された渡り部を通り抜けて、電源５の出力端子に直接はんだ付けされるよう配置されている。これにより、ワイヤおよび／またはワイヤボンディングを使わずに製品の品質を高めることができる。本明細書中において述べたように、ランプ管の渡り部は、ランプ管の中央部より外側でランプ管の末端部よりは内側の領域を指す。例えば、ランプ管の中央部の直径は一定で、ランプ管の中央部と末端部の間にある各渡り部の直径は変化してもよい（例えば、渡り部の少なくとも一部は、ランプ管の中央部から末端部に向かうにつれ狭くなってもよい）。
図３を参照すると、電源５のプリント回路基板の出力端子は、（図１にも示されるように）はんだジョイント「ｇ」（またははんだボール「ｇ」）を後で形成するのに十分な厚さの量のはんだ（例えば錫はんだ）を備えたはんだ付けパッド「ａ」を有していてもよい。それに応じて、ＬＥＤライトストリップ２の両端は、（図１にも示されるように）はんだ付けパッド「ｂ」を有していてもよい。電源５のプリント回路基板の出力端子上のはんだ付けパッド「ａ」は、はんだ付けパッド「ａ」上の錫はんだを介してＬＥＤライトストリップ２上のはんだ付けパッド「ｂ」にはんだ付けされている。電源５のプリント回路基板とＬＥＤライトストリップ２との接続が最も強固になるよう、はんだ付けパッド「ａ」とはんだ付けパッド「ｂ」とをはんだ付けの際に対面させてもよい。しかしながら、この種のはんだ付けは通常、ＬＥＤライトストリップ２の裏側に熱圧着ヘッドを押し付けることによって錫はんだを加熱する、つまり、ＬＥＤライトストリップ２が熱圧着ヘッドと錫はんだとの間に挟まれるため、信頼性の問題を引き起こす可能性がある。いくつかの実施形態において、ＬＥＤライトストリップ２上の各はんだ付けパッド「ｂ」に貫通孔を形成することにより、はんだ付けパッド「ｂ」がはんだ付けパッド「ａ」と対面することなく重なるように（例えば、はんだ付けパッド「ａ」とはんだ付けパッド「ｂ」の両方が同じ方向を向いた露出面を有することができるように）してもよく、はんだ付けパッド「ａ」とはんだ付けパッド「ｂ」とを上下に並べると、電源５のプリント回路基板の表面上のはんだ付けパッド「ａ」の錫はんだを熱圧着ヘッドが直接押圧することになる。この例では、製造工程が簡単になる。
再び図３を参照すると、（図７に示されるように）ランプ管１の内表面から離れたＬＥＤライトストリップ２の両端は、（図１および７にも示されるように）自由延出端部２１として形成されているが、ＬＥＤライトストリップ２の大半の部分はランプ管の内表面に取り付け、固定されている。一方の自由延出端部２１は上記のはんだ付けパッド「ｂ」を有している。ＬＥＤ直管ランプの組み立ての際、電源５のプリント回路基板のはんだ付けによる接続と同時に、図１に示されるように、自由延出端部２１がランプ管内に適宜収まるように渦巻状に巻いたり、上方にカールさせたり、変形させたりする。図７に示されるように、ＬＥＤライトストリップ２の屈曲性回路シートが第１配線層２ａと誘電体層２ｂと第２配線層２ｃとを順に備える場合、光源２０２が配置されていない、ランプ管を超えて延びるＬＥＤライトストリップ２の端部領域である自由延出端部２１を用いて、第１配線層２ａと第２配線層２ｃとの接続を実現し、電源５の回路レイアウトを整えることができる。上述したように、ＬＥＤライトストリップ２の固定部はランプ管の内表面の形状に合わせて固定できるが、自由延出端部２１の形状はランプ管の形状に合致しないという点で、自由延出端部２１は固定部と異なっていてもよい。図１に示されるように、自由延出端部２１はランプ管から離れるように曲げられてもよい。例えば、ランプ管の内表面と自由延出端部２１との間にスペースがあってもよい。
図５および６を参照すると、別の実施形態において、ＬＥＤライトストリップと電源とは、上述したはんだ接合ではなく、電源モジュール２５０を備えて構成された回路基板アセンブリ２５を利用して接続されてもよい。回路基板アセンブリ２５は、互いに貼り合わせた長尺回路シート２５１と短尺回路基板２５３とを有しており、短尺回路基板２５２が長尺回路シート２５１の側端に隣接している。短尺回路基板２５３は、電源モジュール２５０を備えて電源を形成してもよい。短尺回路基板２５３は、電源モジュール２５０を支持できるように長尺回路シート２５１より硬く強固である。
長尺回路シート２５１は、図２に示されるように配線層２ａを含むＬＥＤライトストリップ２の屈曲性回路シートであってもよい。ＬＥＤライトストリップ２の配線層２ａと電源モジュール２５０とは実際の需要に応じて様々な形態で電気的に接続されてもよい。図５に示されるように、電源モジュール２５０と表面に配線層２ａを有する長尺回路シート２５１とは、短尺回路基板２５３の同じ側にあって、電源モジュール２５０が長尺回路シート２５１に直接接続されるようになっている。あるいは、図６に示されるように、電源モジュール２５０と表面に配線層２ａを備える長尺回路シート２５１とは、短尺回路基板２５３の両側にあって、電源モジュール２５０が短尺回路基板２５３に直接接続されるとともに、短尺回路基板２５３を介してＬＥＤライトストリップ２の配線層２ａに間接的に接続されるようになっている。
上述した電源モジュール２５０と電源５とはＬＥＤライトストリップ２に電力を供給するための様々な要素を備えてもよい。例えば、ＬＥＤライトストリップ２に電力を付与するための電力変換器、その他回路素子を備えてもよい。
図４Ａは、互いにはんだ付けされた例示的な屈曲性回路シート２００と電源４００のプリント回路基板４２０との斜視図である。図４Ｂ〜図４Ｄは、屈曲性回路シート２００と電源４００のプリント回路基板４２０との例示的なはんだ付け工程を示す図である。一実施形態において、屈曲性回路シート２００と自由延出端部とは同じ構造を有している。自由延出端部は屈曲性回路シート２００の相対する２つの端部であり、プリント回路基板４２０への接続に利用される。屈曲可能シート２００と電源４００とは互いにはんだ付けによって電気的に接続されている。屈曲性回路シート２００は、回路層２００ａと回路層２００ａの一面を覆う回路保護層２００ｃとを備える。さらに、屈曲性回路シート２００は、第１表面２００１と第２表面２００２という向かい合う２つの表面を備える。第１表面２００１は、回路層２００ａ上であって回路保護層２００ｃから離れた位置にある面である。第２表面２００２は、回路保護層２００ｃ上であって回路層２００ａから離れた位置にある面である。第１表面２００１にはいくつかのＬＥＤ光源２０２が配置されており、回路層２００ａの回路に電気的に接続されている。回路保護層２００ｃは、例えば、熱伝導性は低いが回路の保護に有用なポリイミド（ＰＩ）によってできている。屈曲性回路シート２００の第１表面２００１は、はんだ付けパッド「ｂ」（または第１はんだ付けパッドという）を備える。はんだ材「ｇ」は、はんだ付けパッド「ｂ」上に置くことができる。一実施形態において、屈曲性回路シート２００はさらに切り込み「ｆ」を備える。切り込み「ｆ」は、電源４００のプリント回路基板４２０にはんだ付けされた屈曲性回路シート２００の端部の縁に配置されている。いくつかの実施形態においては、切り込みの代わりに、屈曲性回路シート２００の端部の縁近くに設けた孔を用いてもよい。孔を設けることにより、プリント回路基板４２０と屈曲性回路シート２００との間にさらに接点材料を設けることになるため、より強固な接続となる。プリント回路基板４２０は電源回路層４２０ａとはんだ付けパッド「ａ」とを備える。さらに、プリント回路基板４２０は、第１表面（または上面）４２１と第２表面（または底面）４２２という向かい合う２つの表面を備える。第２表面４２２は電源回路層４２０ａ上の層である。はんだ付けパッド「ａ」はそれぞれ、第１表面４２１（第１表面４２１上のはんだ付けパッド「ａ」を第２はんだ付けパッドと称してもよい）と第２表面４２２（第２表面４２２上のはんだ付けパッド「ａ」を第３はんだ付けパッドと称してもよい）上に配置されている。第１表面４２１上のはんだ付けパッド「ａ」は第２表面４２２上のはんだ付けパッド「ａ」に対応している。はんだ材「ｇ」ははんだ付けパッド「ａ」上に置くことができる。一実施形態において、はんだ付けの安定性と自動工程の最適化とを考慮して、屈曲性回路シート２００はプリント回路基板４２０の下に配置されている（配置の方向は図４Ｂを参照）。例えば、屈曲性回路シート２００の第１表面２００１は、プリント回路基板４２０の第２表面４２２につながっている。また、図示されるように、はんだ材「ｇ」は、屈曲性回路シート２００の上面（例えば第１表面２００１）、はんだ付けパッド「ａ」と、はんだ付けパッド「ｂ」と、プリント回路基板４２０の縁に形成された電源回路層４２０ａそれぞれの端部の側面、およびプリント回路基板４２０の上面４２１のはんだ付けパッド「ａ」の上面それぞれに接触し、覆い、はんだ付けすることができる。加えて、はんだ材「ｇ」は、はんだ付けパッド「ａ」と、はんだ付けパッド「ｂ」と、プリント回路基板４２０の孔に形成された電源回路層４２０ａの側面、および／または屈曲性回路シート２００の孔もしくは切り込みに接触することができる。従って、はんだ材は、屈曲性回路シート２００とプリント回路基板４２０の一部を覆うこぶ状部と、プリント回路基板４２０と屈曲性回路シート２００の孔もしくは切り込みを貫通する棒状部とを形成してもよい。これら２つの部分（例えば、こぶ状部と棒状部）とは、屈曲性回路シート２００とプリント回路基板４２０との強固な接続を維持するためのリベットとして機能してもよい。
図４Ｃおよび図４Ｄに示されるように、屈曲性回路シート２００とプリント回路基板４２０との例示的なはんだ付け工程において、屈曲性回路シート２００の回路保護層２００ｃは、はんだ付けの前に支持テーブル４２上に置かれる（すなわち、屈曲性回路シート２００の第２表面２００２が支持テーブル４２に接触する）。プリント回路基板４２０の第２表面４２２上のはんだ付けパッド「ａ」は、屈曲性回路シート２００の第１表面２００１上のはんだ付けパッド「ｂ」と接触する。次に、はんだ材「ｇ」の一部を加熱ヘッド４１が押圧すると、そこで屈曲性回路シート２００とプリント回路基板４２０とが互いにはんだ付けされる。はんだ付けの際、屈曲性回路シート２００の第１表面２００１上のはんだ付けパッド「ｂ」は、プリント回路基板４２０の第２表面４２２上のはんだ付けパッド「ａ」と接触し、プリント回路基板４２０の第１表面４２１上のはんだ付けパッド「ａ」は、加熱ヘッド４１により押圧されるはんだ材「ｇ」に接触する。このような状態で、加熱ヘッド４１からの熱を、プリント回路基板４２０の第１表面４２１上のはんだ付けパッド「ａ」とプリント回路基板４２０の第２表面４２２上のはんだ付けパッド「ａ」とを通じて、屈曲性回路シート２００の第１表面２００１上のはんだ付けパッド「ｂ」に伝達することができる。比較的熱伝導性の低い回路保護層２００ｃが加熱ヘッド４１と回路層２００ａとの間にないため、加熱ヘッド４１とはんだ付けパッド「ａ」および「ｂ」との間の熱の伝達は、回路保護層２００ｃの影響を受けない。その結果、プリント回路基板４２０と屈曲性回路シート２００のはんだ付けパッド「ａ」および「ｂ」の接続およびはんだ付け工程に関する効率と安定性を向上させることができる。
図４Ｃの例示的な実施形態に示されるように、プリント回路基板４２０と屈曲性回路シート２００とははんだ材「ｇ」によって互いに強固に接続されている。図４Ｃにおいて上から下に引かれた仮想線Ｍと仮想線Ｎとの間にある構成部品は、プリント回路基板４２０の第１表面４２１上のはんだ付けパッド「ａ」と、電源回路層４２０ａと、プリント回路基板４２０の第２表面４２２上のはんだ付けパッド「ａ」と、屈曲性回路シート２００の第１表面２００１上のはんだ付けパッド「ｂ」と、屈曲性回路シート２００の回路層２００ａと、屈曲性回路シート２００の回路保護層２００ｃである。プリント回路基板４２０と屈曲性回路シート２００との接続は強固で安定している。はんだ材「ｇ」は、上述したように、プリント回路基板４２０の第１表面４２１上のはんだ付けパッド「ａ」より高く盛り上がってもよく、また、他のスペースを埋めてもよい。
他の実施形態において、さらに別の回路保護層（例えばＰＩ層）を回路層２００ａの第１表面２００１を覆うように配置することができる。例えば、回路層２００ａは２つの回路保護層に挟まれていてもよく、回路層２００ａの第１表面２００１を回路保護層で保護することができる。回路層２００ａの一部（はんだ付けパッド「ｂ」を有する部分）は、プリント回路基板４２０のはんだ付けパッド「ａ」に接続されるよう露出している。回路層２００ａの他の部分は、上記の別の回路保護層から露出して、ＬＥＤ光源２０２に接続できるようになっている。このような状態で、各ＬＥＤ光源２０２の底の一部は回路層２００ａの第１表面２００１上の回路保護層に接触し、ＬＥＤ光源２０２の底の他の一部は回路層２００ａに接触している。
図４Ａ〜図４Ｄに示された例示的な実施形態によれば、プリント回路基板４２０ははんだ付けパッド「ａ」を貫通する貫通孔「ｈ」を備える。自動はんだ付け工程において、加熱ヘッド４１が自動的にプリント回路基板４２０を押圧するのに伴って、加熱ヘッド４１によってはんだ付けパッド「ａ」上のはんだ材「ｇ」を貫通孔「ｈ」に押し込むことができる。その結果、図４Ｃおよび４Ｄに示されるようにはんだ接続が形成される。
図８Ａは、ある特定の実施形態に係る電源モジュールを含むＬＥＤ直管ランプを備えるシステムのブロック図である。図８Ａを参照すると、交流電源５０８は交流供給信号を供給するのに用いられ、例えば定格電圧１００−２７７Ｖ、定格周波数５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの交流送電線であってもよい。ランプ駆動回路５０５は交流電源５０８から交流供給信号を受信すると、それを交流駆動信号に変換する。上述した電源モジュールと電源５０８とはＬＥＤライトストリップ２に電力を提供するための様々な要素を備えてもよい。例えば、ＬＥＤライトストリップ２に電力を提供する電力変換器、その他の回路素子を備えてもよい。いくつかの実施形態において、電源５０８とランプ駆動回路５０５はＬＥＤ直管ランプの外側にある。例えば、ランプ駆動回路５０５は、中にＬＥＤ直管ランプを挿入するランプソケットもしくはランプホルダの一部であってもよい。ランプ駆動回路５０５を電子安定器とすることもでき、商用電力の信号を高周波、高電圧の交流駆動信号に変換するのに用いられてもよい。瞬時起動電子安定器、プログラム起動電子安定器、急速起動電子安定器といった一般的な種類の電子安定器をＬＥＤ直管ランプに適用することができる。いくつかの実施形態において、交流駆動信号の電圧は３００Ｖより高く、いくつかの実施形態においては周波数１０ｋＨｚ超で４００〜７００Ｖ、またいくつかの実施形態では周波数２０〜５０ｋＨｚで４００〜７００Ｖである。ＬＥＤ直管ランプ５００はランプ駆動回路５０５から交流駆動信号を受信すると、駆動されて発光する。本実施形態においては、ＬＥＤ直管ランプ５００は、交流駆動信号を受信するのに用いられる２つの導体ピン５０１と５０２を有する一方のエンドキャップで電力の供給を受けるといった駆動環境にある。２つの導体ピン５０１と５０２とは、ランプ駆動回路５０５に、直接または間接的に連結される。
いくつかの実施形態において、ランプ駆動回路５０５は省略してもよいため、点線で描かれている。ある特定の実施形態において、ランプ駆動回路５０５が省略されている場合、交流電源５０８はピン５０１と５０２に直接連結されるため、これらピンは交流供給信号を交流駆動信号として受信する。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプは、２つの導体ピンをそれぞれ有する両側のエンドキャップで電力の供給を受けてもよい。これらの導体ピンは、交流駆動信号を同時に受信するようランプ駆動回路に連結されている。しかしながら、ある特定の実施形態において、図８Ｂを参照すると、ＬＥＤ直管ランプ５００の各エンドキャップは、交流駆動信号を受信するための導体ピンを１つだけ有する場合もある。例えば、ＬＥＤ直管ランプの両端に電気を通すためには、各エンドキャップにおいて２つの導体ピンを有する必要はない。図８Ａと比較すると、図８Ｂの導体ピン５０１と５０２は、ＬＥＤ直管ランプ５００の両エンドキャップにおいて対応するように構成されており、交流電源５０８とランプ駆動回路５０５は上述したものと同じである。
図８Ｃは、一実施形態に係るＬＥＤランプのブロック図である。図８Ｃを参照すると、ＬＥＤランプの電源モジュールは、整流回路５１０と、フィルタ回路５２０とを備え、さらにＬＥＤ照明モジュール５３０のいくつかの部分を備えてもよい。整流回路５１０は２つのピン５０１と５０２に連結されて、外部からの駆動信号を受信し、整流することにより、２つの整流出力端子５１１と５１２から整流信号を出力する。いくつかの実施形態において、外部駆動信号は、図８Ａおよび８Ｂを参照して説明した交流駆動信号または交流供給信号であってもよい。いくつかの実施形態において、外部駆動信号は直流信号であってもよく、その場合もＬＥＤ直管ランプは変更しなくてもよい。フィルタ回路５２０は、整流信号をフィルタリングしてフィルタ信号を生成するために整流回路に連結されている。例として、フィルタ回路５２０は整流回路出力端子５１１と５１２に連結されて整流信号を受信し、フィルタにかけることにより、２つの出力端子５２１と５２２からフィルタ信号を出力する。ＬＥＤ照明モジュール５３０はフィルタ回路５２０に連結されて、光を発するためのフィルタ信号を受信する。例として、ＬＥＤ照明モジュール５３０は、フィルタ信号を受信することによりＬＥＤ照明モジュール５３０内の（図示されない）ＬＥＤユニットを駆動して発光させるために、フィルタ出力端子５２１と５２２に連結された回路を備えてもよい。これら動作の詳細については、ある特定の実施形態に基づいて以下に説明する。
これら図面の実施形態においては、２つの整流出力端子５１１および５１２と、２つのフィルタ出力端子５２１および５２２とがあるが、実際には、整流回路５１０、フィルタ回路５２０、およびＬＥＤ照明モジュール５３０間を連結するポートまたは端子の数は、回路または装置間の信号送信の必要性に応じて１つでも複数でもよい。
加えて、図８Ｃで述べたＬＥＤランプの電源モジュールと、以下に述べるＬＥＤランプの電源モジュールの実施形態とはそれぞれ図８Ａおよび８ＢのＬＥＤ直管ランプ５００で用いられてもよいし、代わりに、電力を伝えるために用いられる２つの導体ピンを有する他のあらゆる種類のＬＥＤ照明構造、例えば電球形ＬＥＤ照明、パーソナルエリア照明（ｐｅｒｓｏｎａｌ ａｒｅａ ｌｉｇｈｔｓ（ＰＡＬ））、（ＰＬ−Ｓ、ＰＬ−Ｄ、ＰＬ−Ｔ、ＰＬ−Ｌ等の）基部の種類が異なる差込み式ＬＥＤランプなどで用いてもよい。さらに、本発明を国際公開第２０１６／０４５６３１号に開示された構造と組み合わせて電球形ＬＥＤ照明に対して実施することにより、感電保護効果が高まるかもしれない。
図９は、一実施形態に係る整流回路の模式図である。図９を参照すると、整流回路６１０、すなわちブリッジ整流器は、受信した信号を全波整流するよう構成された４つの整流ダイオード６１１、６１２、６１３、６１４を備える。ダイオード６１１は、出力端子５１２に接続されたアノードとピン５０２に接続されたカソードとを有する。ダイオード６１２は、出力端子５１２に接続されたアノードとピン５０１に接続されたカソードとを有する。ダイオード６１３は、ピン５０２に接続されたアノードと出力端子５１１に接続されたカソードとを有する。ダイオード６１４は、ピン５０１に接続されたアノードと出力端子５１１に接続されたカソードとを有する。
ピン５０１と５０２が交流信号を受信すると、整流回路６１０は以下の動作をおこなう。接続された交流信号の正の半周期中、交流信号がピン５０１、ダイオード６１４、出力端子５１１に順に入力された後、出力端子５１２、ダイオード６１１、ピン５０２を順に通過して出力される。接続された交流信号の負の半周期中、交流信号がピン５０２、ダイオード６１３、出力端子５１１に順に入力された後、出力端子５１２、ダイオード６１２、ピン５０１を順に通過して出力される。従って、接続された交流信号の全周期中、整流回路６１０によって生成された整流信号の正極は出力端子５１１に、整流信号の負極は出力端子５１２にある状態が続く。従って、整流回路６１０により生成または出力された整流信号は全波整流信号である。
ピン５０１と５０２が直流電源に連結されて直流信号を受信する場合は、整流回路６１０は以下の動作をおこなう。ピン５０１が直流電源の正極端へ、ピン５０２が直流電源の負極端へ連結されると、直流信号がピン５０１、ダイオード６１４、出力端子５１１に順に入力された後、出力端子５１２、ダイオード６１１、ピン５０２を順に通過して出力される。ピン５０１が直流電源の負極端へ、ピン５０２が直流電源の正極端へ連結されると、直流信号がピン５０２、ダイオード６１３、出力端子５１１に順に入力された後、出力端子５１２、ダイオード６１２、ピン５０１を順に通過して出力される。従って、たとえ直流信号の電気的極性がピン５０１と５０２との間で変わろうと、整流回路６１０によって生成された整流信号の正極は出力端子５１１のままで、整流信号の負極は出力端子５１２のままである。
従って、本実施形態における整流回路６１０は、受信した入力信号が交流信号であるか直流信号であるかに関わらず、適切な整流信号を出力または生成することができる。
図１０Ａは、一実施形態に係るフィルタ回路のブロック図である。整流回路５１０が図１０Ａに示されているが、この図は整流回路と他の部品との接続を説明するためであって、フィルタ回路５２０が整流回路５１０を含むという意味ではない。図１０Ａを参照すると、フィルタ回路５２０は、２つの整流出力端子５１１、５１２に連結されて、整流回路５１０からの整流信号のリップルの入力を受け、かつ除去するフィルタユニット５２３を備える。従って、フィルタ後の信号の波形は整流信号の波形より滑らかである。フィルタ回路５２０はさらに、整流回路と対応するピンとの間、例えば、整流回路５１０とピン５０１、整流回路５１０とピン５０２、整流回路５４０とピン５０３、および／または整流回路５４０とピン５０４との間に連結された別のフィルタユニット５２４を備えてもよい。フィルタユニット５２４は、特定周波数のフィルタリング、例えば外部駆動信号の特定周波数の除去に用いられる。本実施形態において、フィルタユニット５２４は整流回路５１０とピン５０１との間に連結されている。フィルタ回路５２０はさらに、電磁妨害（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＥＭＩ））を削減または除去するために、ピン５０１および５０２のいずれかと整流回路５１０のダイオードのいずれかとの間、またはピン５０３および５０４のいずれかと整流回路５４０のダイオードのいずれかとの間に連結された別のフィルタユニット５２５を備えてもよい。本実施形態において、フィルタユニット５２５はピン５０１と整流回路５１０のダイオードの１つ（図１０Ａには図示せず）との間に連結されている。フィルタユニット５２４、５２５は実際の使用状況によって存在してもよいし、省略してもよいため、図１０Ａにおいては点線で描かれている。
図１０Ｂは、一実施形態に係るフィルタユニットの模式図である。図１０Ｂを参照すると、フィルタユニット６２３は、出力端子５１１およびフィルタ出力端子５２１に連結された一端と、出力端子５１２およびフィルタ出力端子５２２に連結された他端とを有するコンデンサ６２５を備え、出力端子５１１、５１２からの整流信号を低域フィルタリングするよう構成されており、それにより整流信号の高周波成分を除去して、フィルタ出力端子５２１、５２２からフィルタ信号を出力する。
図１０Ｃは、一実施形態に係るフィルタユニットの模式図である。図１０Ｃを参照すると、フィルタユニット７２３は、コンデンサ７２５、インダクタ７２６、およびコンデンサ７２７を含むｐｉ型フィルタ回路を備える。周知のとおり、ｐｉ型フィルタ回路はその形状や構造が記号「π」に似ている。コンデンサ７２５は、出力端子５１１に接続され、かつインダクタ７２６を介してフィルタ出力端子５２１に連結された一端を有するとともに、出力端子５１２およびフィルタ出力端子５２２に接続された他端を有している。インダクタ７２６は、出力端子５１１とフィルタ出力端子５２１との間に連結されている。コンデンサ７２７は、フィルタ出力端子５２１に接続され、かつインダクタ７２６を介して出力端子５１１に連結された一端を有するとともに、出力端子５１２およびフィルタ出力端子５２２に接続された他端を有している。
出力端子５１１と５１２との間およびフィルタ出力端子５２１と５２２との間に見られるように、図１０Ｂのフィルタユニット６２３と比べて、フィルタユニット７２３はさらにインダクタ７２６とコンデンサ７２７とを有しており、これらはコンデンサ７２５と同様の低域通過フィルタリングの機能を実行する。従って、図１０Ｂのフィルタユニット６２３と比べて、本実施形態のフィルタユニット７２３は、高周波成分を除去してより滑らかな波形のフィルタ信号を出力する能力が高い。
上記の実施形態のインダクタ７２６のインダクタンス値は、例えばいくつかの実施形態においては、およそ１０ｎＨ〜１０ｍＨの範囲の値が選択される。上記の実施形態のコンデンサ６２５、７２５、７２７の容量値は、例えばいくつかの実施形態においては、およそ１００ｐＦ〜１ｕＦの範囲の値が選択される。
図１１Ａは、一実施形態に係るＬＥＤモジュールの模式図である。図１１Ａを参照すると、ＬＥＤモジュール６３０は、フィルタ出力端子５２１に接続されたアノードとフィルタ出力端子５２２に接続されたカソードとを有し、上記の光源のようなＬＥＤユニット６３２を少なくとも１つ備えている。２つ以上のＬＥＤユニットを備える場合は、並列に接続される。各ＬＥＤユニット６３２のアノードはＬＥＤモジュール６３０のアノードに接続されてフィルタ出力端子５２１と連結し、各ＬＥＤユニット６３２のカソードはＬＥＤモジュール６３０のカソードに接続されてフィルタ出力端子５２２と連結する。各ＬＥＤユニット６３２は少なくとも１つのＬＥＤ６３１を備える。ＬＥＤユニット６３２が複数のＬＥＤ６３１を備えている場合、複数のＬＥＤ６３１は直列に接続され、第１ＬＥＤ６３１のアノードはこのＬＥＤユニット６３２のアノードに接続され、第１ＬＥＤ６３１のカソードはその隣又は第２ＬＥＤ６３１に接続される。そして、このＬＥＤユニット６３２の最後のＬＥＤ６３１のアノードは、一つ前のＬＥＤ６３１のカソードと接続され、最後のＬＥＤ６３１のカソードは、このＬＥＤユニット６３２のカソードに接続される。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤモジュール６３０は、ＬＥＤモジュール６３０を流れる電流の大きさを表す、ＬＥＤモジュール６３０の制御または検出に用いられる電流検出信号Ｓ５３１を生成してもよい。
図１１Ｂは、例示的な実施形態に係るＬＥＤモジュールの模式図である。図１１Ｂを参照すると、ＬＥＤモジュール６３０は、フィルタ出力端子５２１に接続されたアノードとフィルタ出力端子５２２に接続されたカソードとを有するとともに、少なくとも２つのＬＥＤユニット７３２を備え、各ＬＥＤユニット７３２のアノードはＬＥＤモジュール６３０のアノードに接続され、各ＬＥＤユニット７３２のカソードはＬＥＤモジュール６３０のカソードに接続されている。各ＬＥＤユニット７３２は、図１１Ａに記載されたものと同様に接続された少なくとも２つのＬＥＤ７３１を備えている。例えば、ＬＥＤユニット７３２の第１ＬＥＤ７３１のアノードは、このＬＥＤユニット７３２のアノードに接続され、第１ＬＥＤ７３１のカソードは、次のまたは第２ＬＥＤ７３１のアノードに接続され、最後のＬＥＤ７３１のカソードはこのＬＥＤユニット７３２のカソードに接続される。さらに、本実施形態において、ＬＥＤモジュール６３０内の複数のＬＥＤユニット７３２は互いに接続されている。ｎが正の整数とすると、例えば図１１Ｂに示される（がこれに限定されない）ように、これら複数のＬＥＤユニット７３２間において、各ユニット内のｎ番目のＬＥＤのアノード同士およびカソード同士が接続されることにより、すべてのｎ番目のＬＥＤが接続されている。このように、本実施形態のＬＥＤモジュール６３０のＬＥＤはメッシュ状に接続されている。
いくつかの実施形態において、上記実施形態におけるＬＥＤ照明モジュール５３０はＬＥＤモジュール６３０を備えるが、ＬＥＤモジュール６３０用の駆動回路は備えていない。
また、本実施形態のＬＥＤモジュール６３０は、ＬＥＤモジュール６３０を流れる電流の大きさを表す、ＬＥＤモジュール６３０の制御または検出に用いられる電流検出信号Ｓ５３１を生成してもよい。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤユニット７３２に備えられるＬＥＤの数は１５〜２５の範囲で、また実施形態によっては１８〜２２の範囲でもよい。
図１１Ｃは、一実施形態に係るＬＥＤモジュールの回路レイアウトの平面図である。図１１Ｃを参照すると、本実施形態において、複数のＬＥＤ８３１が図１１Ｂの記載と同様に接続され、３つのＬＥＤユニットがＬＥＤモジュール６３０内にあると想定して、以下の通り説明する。正極導電線８３４と負極導電線８３５は、ＬＥＤ８３１に電力を供給するための駆動信号を受信するものである。例えば、正極導電線８３４は上記のフィルタ回路５２０のフィルタ出力端子５２１に連結され、負極導電線８３５はフィルタ回路５２０のフィルタ出力端子５２２に連結されてフィルタ信号を受信してもよい。説明の便宜上、図１１Ｃにおいて、３つの関連ＬＥＤユニットそれぞれのｎ番目のＬＥＤ８３１同士をグループにしてＬＥＤセット８３３とする。
正極導電線８３４は、図１１Ｃの左端のＬＥＤセット８３３に示されるように、左端の３つの関連ＬＥＤユニットの３つの第１ＬＥＤ８３１を接続する、すなわち、３つの第１ＬＥＤ８３１の左側のアノードを接続する。負極導電線８３５は、図１１Ｃの右端のＬＥＤセット８３３に示されるように、対応する右端の３つのＬＥＤユニットの３つの最終ＬＥＤ８３１を接続する、すなわち、３つの最終ＬＥＤ８３１の右側のカソードを接続する。３つの第１ＬＥＤ８３１のカソード、３つの最終ＬＥＤ８３１のアノード、およびその他すべてのＬＥＤ８３１のアノードとカソードが導電線または導電部８３９によって接続される。
例えば、左端のＬＥＤセット８３３内の３つのＬＥＤ８３１のアノードは正極導電線８３４によりまとめて接続され、カソードは左端の導電部８３９によりまとめて接続されてもよい。左端から２番目のＬＥＤセット８３３内の３つのＬＥＤ８３１のアノードも左端の導電部８３９によりまとめて接続され、カソードは左端から２番目の導電部８３９によりまとめて接続される。左端のＬＥＤセット８３３の３つのＬＥＤ８３１のカソードと左端から２番目のＬＥＤセット８３３の３つのＬＥＤ８３１のアノードは同じ左端の導電部８３９によりまとめて接続されているため、３つのＬＥＤユニットそれぞれの第１ＬＥＤ８３１のカソードは次の第２ＬＥＤ８３１のアノードに接続される。その他のＬＥＤ８３１も同様に接続される。従って、３つのＬＥＤユニットのすべてのＬＥＤ８３１が、図１１Ｂに示されるようにメッシュ状に接続されている。
本実施形態において、各導電部８３９のうちＬＥＤ８３１のアノードに接続された部分の長さ８３６は、各導電部８３９の別の部分であるＬＥＤ８３１のカソードに接続された部分の長さ８３７より短い。これにより、カソードに接続された部分の面積は、アノードに接続された部分の面積よりも大きくなる。さらに、長さ８３７は、あるＬＥＤセット８３３にある１つのＬＥＤ８３１のカソードと、その隣りのＬＥＤセット８３３にある次のＬＥＤ８３１のアノードとを接続する各導電部８３９の部分の長さ８３８より短い。これにより、各導電部８３９のうちカソードとアノードとを接続する部分の面積は、各導電部８３９のそれ以外の部分で、ＬＥＤ８３１のカソードまたはアノードだけに接続された部分の面積より大きくなる。このような長さの違いと面積の違いにより、このレイアウト構造はＬＥＤ８３１の放熱性を向上させる。
いくつかの実施形態において、正極導電線８３４は長手部８３４ａを備え、負極導電線８３５は長手部８３５ａを備える。これらの長手部は導電性のため、図１１Ｃに示されるように、ＬＥＤモジュールの両端それぞれに正の（＋）接続部と負の（−）の接続部とを持たせることになる。このようなレイアウト構造により、例えば、フィルタ回路５２０、整流回路５１０、５４０、といったＬＥＤランプの電源モジュールが備える他のあらゆる回路を、ＬＥＤランプの両端のそれぞれの正の接続部および／または負の接続部を介してＬＥＤモジュールに連結することが可能になる。よって、このレイアウト構造により、実際にＬＥＤランプに回路を配置する際の自由度が高まる。
図１１Ｄは、別の実施形態に係るＬＥＤモジュールの回路レイアウトの平面図である。図１１Ｄを参照すると、本実施形態において、複数のＬＥＤ９３１が図１１Ａの記載と同様に接続され、それぞれ７つのＬＥＤ９３１を備える３つのＬＥＤユニットがＬＥＤモジュール６３０内にあるものとして、例示のために以下の通り説明する。正極導電線９３４と負極導電線９３５は、ＬＥＤ９３１に電力を供給するための駆動信号を受信するものである。例えば、正極導電線９３４は上記のフィルタ回路５２０のフィルタ出力端子５２１に連結されてもよく、負極導電線９３５はフィルタ回路５２０のフィルタ出力端子５２２に連結されてフィルタ信号を受信する。例示の便宜上、図１１Ｄにおいて、３つのＬＥＤユニットそれぞれの７つのＬＥＤ９３１すべてをまとめてＬＥＤセット９３２とする。よって、３つのＬＥＤユニットに対応する３つのＬＥＤセット９３２がある。
正極導電線９３４は、３つのＬＥＤセット９３２それぞれの第１または左端のＬＥＤ９３１の左側のアノード同士を接続する。負極導電線９３５は、３つのＬＥＤセット９３２それぞれの最後または右端のＬＥＤ９３１の右側のアノード同士を接続する。各ＬＥＤセット９３２において、隣接する２つのＬＥＤ９３１のうち左側のＬＥＤ９３１は、導電部９３９によって右側のＬＥＤ９３１のアノードに接続されたカソードを有している。このようなレイアウトによって、各ＬＥＤセット９３２のＬＥＤ９３１が直列に接続されている。
いくつかの実施形態において、２つの連続するＬＥＤ９３１のアノードとカソードをそれぞれ接続するのに導電部９３９を用いてもよい。負極導電線９３５は、３つのＬＥＤセット９３２それぞれの最後または右端のＬＥＤ９３１のカソード同士を接続する。そして、正極導電線９３４は、３つのＬＥＤセット９３２それぞれの第１または左端のＬＥＤ９３１のアノード同士を接続する。従って、図１１Ｄに示されるように、導電部９３９の長さは、負極導電線９３５のうちカソードに接続された部分の長さよりも長く、カソードに接続された部分の長さは、正極導電線９３４のうちアノードに接続された部分の長さよりも長い。例えば、導電部９３９の長さ９３８は、負極導電線９３５のうちＬＥＤ９３１のカソードに接続された部分の長さ９３７よりも長く、カソードに接続された部分の長さ９３７は、正極導電線９３４のうちＬＥＤ９３１のアノードに接続された部分の長さ９３６よりも長い。このようなレイアウト構造により、ＬＥＤモジュール６３０のＬＥＤ９３１の放熱性が向上する。
正極導電線９３４は長手部９３４ａを備え、負極導電線９３５は長手部９３５ａを備え、これらの長手部は導電性のため、図１１Ｄに示されるように、ＬＥＤモジュールの両端のそれぞれに正の（＋）接続部と負の（−）の接続部とを持たせることになる。このようなレイアウト構造により、例えば、フィルタ回路５２０、整流回路５１０、５４０、といったＬＥＤランプの電源モジュールが備える他のあらゆる回路を、ＬＥＤランプの両端それぞれの正の接続部および／または負の接続部を介してＬＥＤモジュールに連結することが可能になる。よって、このレイアウト構造により、実際にＬＥＤランプに回路を配置する際の自由度が高まる。
さらに、図１１Ｃおよび１１Ｄに示されるような回路レイアウトは、屈曲性回路シートもしくは基板を使って実施してもよく、その具体的な定義によっては、フレキシブル回路基板とさえ呼んでもよい。例えば、屈曲性回路シートは、図１１Ｃに示された正極導電線８３４、正極長手部８３４ａ、負極導電線８３５、負極長手部８３５ａ、および導電部８３９、図１１Ｄに示された正極導電線９３４、正極長手部９３４ａ、負極導電線９３５、負極長手部９３５ａ、および導電部９３９がエッチング法により形成された一つの導電層を備えてもよい。
図１１Ｅは、別の実施形態に係るＬＥＤモジュールの回路レイアウトの平面図である。図１１Ｅおよび１１ＣのＬＥＤモジュールのレイアウト構造は、図１１Ｂに示されたＬＥＤ８３１の接続方法と同様の接続方法に対応しているが、図１１Ｃに示された回路レイアウトの形成には導電層を１つだけ使うのに対し、図１１Ｅのレイアウト構造では、２つの導電層を備えている。図１１Ｅを参照すると、図１１Ｃのレイアウトとの主な違いは、正極導電線８３４と負極導電線８３５がそれぞれ第２導電層に形成された長手部８３４ａと長手部８３５ａを有している点である。この違いについて以下に詳しく述べる。
ある特定の実施形態において、同時に図７を再び参照すると、ＬＥＤモジュールの屈曲性回路シートは、誘電体層２ｂによって互いに電気的に絶縁された第１導電層２ａおよび第２導電層２ｃを備えている。２つの導電層のうち、図１１Ｅの正極導電線８３４、負極導電線８３５、および導電部８３９は、複数のＬＥＤ部品８３１を電気的に接続するために、エッチング法により、例えばメッシュ状に第１導電層２ａに形成されている。一方、正極長手部８３４ａおよび負極長手部８３５ａは、フィルタ回路（のフィルタ出力端子）を電気的に接続するために、エッチングにより第２導電層２ｃに形成されている。さらに、第２導電層２ｃへの接続のために、第１導電層２ａの正極導電線８３４は複数のビアポイント８３４ｂ、第１導電層２ａの負極導電線８３５は複数のビアポイント８３５ｂを有している。そして、第２導電層２ｃの正極長手部８３４ａは複数のビアポイント８３４ｃ、第２導電層２ｃの負極長手部８３５ａは複数のビアポイント８３５ｃを有している。ビアポイント８３４ｂは、正極導電線８３４と正極長手部８３４ａとを接続するために、ビアポイント８３４ｃに対応する位置に設けられている。ビアポイント８３５ｂは、負極導電線８３５と負極長手部８３５ａとを接続するために、ビアポイント８３５ｃに対応する位置に設けられている。これら２つの導電層２ａと２ｃとを接続する例示的な望ましい方法は、各ビアポイント８３４ｂと対応するビアポイント８３４ｃとをつなぐ孔、および各ビアポイント８３５ｂと対応するビアポイント８３５ｃとをつなぐ孔を、２つの導電層２ａおよび２ｃとその間に介在する誘電体層２ｂとを貫いて延びるように形成することである。そして、正極導電線８３４と正極長手部８３４ａとは、この１つ以上の接続孔の中に金属部品を溶接することにより電気的に接続することができ、負極導電線８３５と負極長手部８３５ａとは、この１つ以上の接続孔の中に金属部品を溶接することにより電気的に接続することができる。
同様に、図１１ＤのＬＥＤモジュールのレイアウト構造では、上記に代えて、正極長手部９３４ａと負極長手部９３５ａとが第２導電層に配置されて二層レイアウト構造を構成してもよい。
正極導電線（８３４または９３４）は、その両端に設けられた２つの端子と、両端のこれらの端子の間に設けられて、ＬＥＤ（例えばＬＥＤのアノード）と接触および／またはＬＥＤに電力を供給するための複数のパッドと、ＬＥＤライトストリップの長手に沿って延びる長尺の導電線であって、両端の端子を複数のパッドに電気的に接続するワイヤ部とを備えることを特徴としてもよい。同様に、負極導電線（８３５または９３５）は、その両端に設けられた２つの端子と、両端のこれらの端子の間に設けられ、ＬＥＤ（例えばＬＥＤのカソード）と接触および／またはＬＥＤに電力を供給するための複数のパッドと、ＬＥＤライトストリップの長手に沿って延びる長尺の導電線であって、両端の端子を複数のパッドに電気的に接続するワイヤ部とを備えることを特徴としてもよい。
このような回路レイアウトは上述した例示的なＬＥＤライトストリップのいずれかに対して実施されて、ＬＥＤ光源が配置されるＬＥＤライトストリップ用の回路基板やシートとして機能させてもよい。
本明細書中での記載において、ＬＥＤユニットとは、直列に配列された複数のＬＥＤからなる１本のＬＥＤ列を指し、ＬＥＤモジュールとは、単一のＬＥＤユニット、または（例えば並列に配置された）同一の２つのノードに接続された複数のＬＥＤユニットを指す。例えば、上記のＬＥＤライトストリップ２はＬＥＤモジュールおよび／またはＬＥＤユニットでもよい。
いくつかの実施形態において、第２導電層に配置された正極長手部と負極長手部それぞれに沿った電圧降下もしくは損失を減らすため、二層構造の屈曲性回路シートの第２導電層の厚みは、いくつかの実施形態において、第１導電層の厚みより大きくなっている。一層の屈曲性回路シートと比較して、正極長手部と負極長手部とは二層の屈曲性回路シート内の第２導電層に配置されているため、二層の屈曲性回路シートの（２つの長手方向の側面間の）幅が削減されている、または削減することができる。生産工程において同じ取付具またはプレート上であれば、幅の狭い屈曲性回路シートをまとめて置ける最大数は、幅の広い屈曲性回路シートをまとめて置ける最大数よりも多い。よって、幅の狭い屈曲性回路シートを採用することにより、ＬＥＤモジュールの生産効率を上げることができる。そして、二層の屈曲性回路シートはその形状保持性がより高いため、ＬＥＤ部品に（材料を）溶接する際の溶接位置の精度といった生産工程における信頼性も向上させることができる。
上記実施形態の変形例として、電源モジュールの電子部品のうちの少なくともいくつかをＬＥＤ直管ランプのライトストリップ上に配置したある種の例示的なＬＥＤ直管ランプが提供される。例えば、電子部品のうち少なくともいくつかを、（例えば、ＬＥＤライトストリップに接続された個別の回路基板であるのとは対照的に）プリント電子回路（ＰＥＣ）技術を用いて、ＬＥＤライトストリップ上に印刷、挿入、または埋め込むことができる。
一実施形態において、電源モジュールの電子部品はすべてライトストリップ上に配置されている。この生産工程は以下のステップを含む、または以下のステップに沿って進む。すなわち、回路基板の準備（例えば、フレキシブルプリント回路基板の準備）ステップ、金属ナノインクのインクジェット印刷ステップ、（電源モジュールに関する）能動部品および受動部品のインクジェット印刷ステップ、乾燥／焼結ステップ、層間バンプのインクジェット印刷ステップ、絶縁インクの噴射ステップ、金属ナノインクのインクジェット印刷ステップ、（含まれる層を順次形成するための）能動部品および受動部品のインクジェット印刷ステップ、（１つ以上の）表面接合パッドの噴射ステップ、およびＬＥＤ部品に対するソルダレジストの噴射ステップである。しかしながら、生産工程は違っていてもよく、結果的に、電源モジュールの全電子部品または一部がＬＥＤライトストリップ上に直接配置されてもよい。
ある特定の実施形態において、電源モジュールの全電子部品がＬＥＤライトストリップ上に配置された場合、ＬＥＤ直管ランプの端子ピンを、ライトストリップの両端に溶接された導電線に接続することにより、端子ピンとライトストリップとの間の電気接続を達成してもよい。この場合、電源モジュールを支持するための別の基板は必要ないため、ＬＥＤ直管ランプの（片方または両方の）エンドキャップの設計や配置に改善の余地を与える。いくつかの実施形態において、電源モジュールの動作によって発生する熱がＬＥＤ部品に及ぼす影響を大幅に削減するために、電源モジュール（の部品）はライトストリップの両端に配置される。この場合、電源モジュールの支持にライトストリップ以外の基板を用いないですむので、溶接またははんだ付けの全体量を大幅に削減し、電源モジュールの全体的な信頼性を向上させることができる。
別のケースとして、抵抗および／または小型コンデンサといった電源モジュールの全電子部品のうちいくつかはライトストリップ上に印刷され、インダクタおよび／または電解コンデンサといったより大型の部品は（１つ以上の）エンドキャップに配置される。この場合のライトストリップの生産工程は、上述したものと同じでもよい。また、この場合、全電子部品のうちのいくつかをライトストリップ上に配置することは、ＬＥＤ直管内に電源モジュールを合理的にレイアウトすることにつながるので、エンドキャップの設計の向上にもなるかもしれない。
上記実施形態の変形例として、例えば、電源モジュールの電子部品を屈曲性または柔軟性ライトストリップ上に埋め込むなど、埋め込みまたは挿入により、部品をＬＥＤライトストリップ上に配置してもよい。いくつかの実施形態において、この埋め込み法は、受動部品を埋め込むために、抵抗やコンデンサを形成するための銅箔積層板（ｃｏｐｐｅｒ−ｃｌａｄ ｌａｍｉｎａｔｅｓ（ＣＣＬ））を用いた方法、シルクスクリーン印刷関連のインクを用いた方法、または、インクジェットプリンタを用いてインクを直接印刷して受動素子と関連機能とをライトストリップ上の意図した位置に構築するインクジェット印刷により実現してもよい。その後、紫外光（ＵＶ）または乾燥／焼結による処理を経て、受動部品が埋め込まれたライトストリップが形成される。ライトストリップ上に埋め込まれた電子部品は、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタなどを含む。他の実施形態において、能動部品も埋め込んでもよい。いくつかの部品をライトストリップ上に埋め込むことにより、電源モジュールの部品を支えるのに用いるプリント回路基板の表面面積が削減されるか小さくなり、その結果、電源モジュールの部品を運ぶためのプリント回路基板の大きさ、重さ、厚みも小さくなるか削減されるため、電源モジュールの合理的なレイアウトが可能になり、エンドキャップの設計の向上につながる。また、この状況において、もし抵抗および／またはコンデンサを溶接するためのプリント回路基板上の溶接ポイントがライトストリップ上に配置されないのであれば、当然そのような溶接ポイントは使われなくなるため、溶接ポイントが欠陥、動作不良、故障などを（引き起こしたり招いたり）する可能性が高いことから考えて、電源モジュールの信頼性が向上することになる。さらに、部品をプリント回路基板に接続するのに必要な導電線の長さも削減されることになるため、プリント回路基板上の部品のレイアウトをよりコンパクトにすることができ、これら部品の機能性を高めることができる。
次に、埋め込みコンデンサおよび抵抗の製造方法について以下に述べる。
通常、埋め込みコンデンサの製造方法では、分布容量または平面容量の概念が用いられたり必要であったりする。その製造工程は、以下のステップを含む。銅層からなる基板上に、極薄の絶縁層を貼り付けるか押し付けた後、一般に電源導体層と接地層からなる２層の間に配置される。極薄の絶縁層により、電源導体層と接地層との距離は非常に短くなる。このような構造により得られる容量は、従来のめっき貫通孔の技術によっても実現することができる。基本的には、回路基板上に大きな平行板コンデンサを備えるこの構造を作るのにこのステップが用いられる。
電気容量の高い製品の中でも、分布容量を用いる製品もあれば、個別の埋め込み容量を用いる製品もある。チタン酸バリウムのような高誘電率材を絶縁層に塗布したり加えたりすることで、高電気容量が達成される。
通常の埋め込み抵抗の製造方法では、導電性または電気抵抗性接着剤を用いる。このような接着材としては、例えば、接着剤もしくは充填剤として用いることもできる導電性カーボンもしくはグラファイトを加えた樹脂が挙げられる。添加された樹脂は対象箇所にシルクスクリーン印刷され、処理後、回路基板内にラミネートされる。こうしてできた抵抗は、めっき貫通孔もしくはマイクロビアを介して別の電子部品に接続される。別の方法はオメガプライと呼ばれるもので、銅層とニッケル合金の薄層からなる二層金属層構造により、基板に対して層状の抵抗を構築する。次に、銅層とニッケル合金層をエッチングすることにより、銅製の端子を有する別のタイプのニッケル合金抵抗を形成することができる。これらのタイプの抵抗がそれぞれ回路基板内にラミネートされる。
一実施形態において、ガラス製のＬＥＤ直管ランプの内表面上の線形レイアウトに導電（配）線が直接印刷され、ＬＥＤ部品が内表面上に直接貼り付けられ、導電線により電気的に接続される。いくつかの実施形態において、チップ形状のＬＥＤ部品は内表面上の導電線に重なるように直接貼り付けられ、ＬＥＤ部品と電源モジュールとを接続する配線の末端部に接続点が置かれる。貼り付けの後、ＬＥＤ直管ランプを動作させることにより白または別の色の光を生成するために、ＬＥＤチップに蛍光粉末を塗布したり滴下したりしてもよい。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤまたはＬＥＤ部品の発光効率は８０ｌｍ／Ｗ以上であり、実施形態によっては、１２０ｌｍ／Ｗ以上でもよい。より最適な特定の実施形態では、発光効率が１６０ｌｍ／Ｗ以上のＬＥＤまたはＬＥＤ部品を備えてもよい。本発明において、ＬＥＤ部品により発せられる白色光は、単色のＬＥＤチップにより発せられる単色光と蛍光粉末とを混ぜることにより生成してもよい。この白色光のスペクトルにおける主波長は、４３０〜４６０ｎｍおよび５５０〜５６０ｎｍの範囲、または４３０〜４６０ｎｍ、５４０〜５６０ｎｍ、および６２０〜６４０ｎｍの範囲である。
図１２Ａは、一実施形態に係るＬＥＤランプの電源モジュールのブロック図である。図１２Ａに示されるように、ＬＥＤランプの電源モジュールは、整流回路５１０と、フィルタ回路５２０とを備え、さらにＬＥＤ照明モジュール５３０のいくつかの部分を備えてもよい。本実施形態におけるＬＥＤ照明モジュール５３０は、駆動回路１５３０とＬＥＤモジュール６３０とを備える。駆動回路１５３０はＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備え、フィルタ出力端子５２１および５２２に連結されてフィルタ信号を受信した後、駆動出力端子１５２１および１５２２でフィルタ信号を駆動信号に変換するための電力変換を行う。ＬＥＤ照明モジュール６３０は駆動出力端子１５２１および１５２２に連結されて、発光のための駆動信号を受信する。いくつかの実施形態において、ＬＥＤモジュール６３０の電流は、目標電流値で安定している。このＬＥＤモジュール６３０の説明は、図１１Ａ〜１１Ｅを参照してなされた説明と同じである。
いくつかの実施形態において、図８Ｃに示されたＬＥＤ照明モジュール５３０は、図１２Ａに示されるような駆動回路１５３０とＬＥＤモジュール６３０とを備えてもよい。よって、本実施形態におけるＬＥＤランプ用電源モジュールは、電球形ＬＥＤ照明、パーソナルエリア照明（ＰＡＬ）といったシングルエンド電源構造に適用することができる。
図１２Ｂは、一実施形態に係る駆動回路のブロック図である。図１２Ｂを参照すると、駆動回路は、コントローラ１５３１と、ＬＥＤモジュールを駆動して発光させるための、電流源に基づく電力変換用の変換回路１５３２とを備える。変換回路１５３２は、スイッチ回路１５３５とエネルギー蓄積回路１５３８とを備える。そして、変換回路１５３２は、フィルタ出力端子５２１および５２２に連結されてフィルタ信号を受信し、コントローラ１５３１の制御下で、ＬＥＤモジュールを駆動するために、駆動出力端子１５２１および１５２２においてフィルタ信号を駆動信号に変換する。コントローラ１５３１の制御下で、変換回路１５３２に出力された駆動信号が安定した電力を提供することにより、ＬＥＤモジュールは安定した光を発することができる。
図１２Ｃは、一実施形態に係る駆動回路の模式図である。図１２Ｃを参照すると、本実施形態における駆動回路１６３０は、コントローラ１６３１とコンバータ回路とを有する降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備える。このコンバータ回路は、インダクタ１６３２、電流の「フリーホイーリング（ｆｒｅｅｗｈｅｅｌｉｎｇ）」用のダイオード１６３３、コンデンサ１６３４、およびスイッチ１６３５を備える。駆動回路１６３０は、フィルタ出力端子５２１と５２２に連結されてフィルタ信号を受信し、駆動出力端子１５２１と１５２２との間に接続されたＬＥＤモジュールを駆動するための駆動信号に変換する。
本実施形態において、スイッチ１６３５は、金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）を備え、フリーホイーリングダイオード１６３３のアノードに連結された第１端子と、フィルタ出力端子５２２に連結された第２端子と、スイッチ１６３５の第１端子と第２端子との間の電流伝導または電流遮断の制御に用いられるコントローラ１６３１に連結された制御端子とを有する。駆動出力端子１５２１はフィルタ出力端子５２１に接続され、駆動出力端子１５２２はインダクタ１６３２の一端に接続され、インダクタ１６３２の他端は、スイッチ１６３５の第１端子に接続される。コンデンサ１６３４は駆動出力端子１５２１と１５２２との間に連結されて、駆動出力端子１５２１と１５２２との間の電圧を安定させる。フリーホイーリングダイオード１６３３は、駆動出力端子１５２１に接続されたカソードを有する。
次に、駆動回路１６３０の例示的な動作について述べる。
コントローラ１６３１は、電流検出信号Ｓ５３５および／または電流検出信号Ｓ５３１に従い、スイッチ１６３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを決定するよう構成されている。例えば、いくつかの実施形態において、コントローラ１６３５は、駆動信号の大きさ（ｓｉｚｅ ｏｒ ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）を調整するために、スイッチ１６３５のオンとオフとのデューティ比を制御するよう構成されている。電流検出信号Ｓ５３５は、スイッチ１６３５を流れる電流の大きさを表す。電流検出信号Ｓ５３１は、駆動出力端子１５２１と１５２２の間に連結されたＬＥＤモジュールを流れる電流の大きさを表す。コントローラ１６３１は、例えば、電流検出信号Ｓ５３１またはＳ５３５に基づいて検出された電流の大きさに基づき、スイッチ１６３５のオンとオフとのデューティ比を制御してもよい。このように、電流の大きさが閾値より大きい場合、スイッチをより長い時間オフ（遮断状態）にしてもよく、電流の大きさが閾値未満の場合、スイッチをより長い時間オン（導通状態）にしてもよい。電流検出信号Ｓ５３５および電流検出信号Ｓ５３１のいずれかに従い、コントローラ１６３１は、コンバータ回路により変換された電力の大きさに関する情報を得ることができる。スイッチ１６３５がオンに切り替わると、フィルタ信号の電流がフィルタ出力端子５２１を通じて入力され、コンデンサ１６３４、駆動出力端子１５２１、ＬＥＤモジュール、インダクタ１６３２、スイッチ１６３５を流れた後、フィルタ出力端子５２２から出力される。このように電流が流れている間、コンデンサ１６３４とインダクタ１６３２はエネルギーの蓄積をおこなう。一方、スイッチ１６３５がオフに切り替わると、フリーホイーリングダイオード１６３３から駆動出力端子１５２１に電流が流れ、ＬＥＤモジュールを発光させ続けることによって、コンデンサ１６３４とインダクタ１６３２は、蓄積されたエネルギーの放出をおこなう。
いくつかの実施形態において、コンデンサ１６３４は任意の要素であり、省略してもよいため、図１２Ｃにおいて点線で描かれている。いくつかの適用環境において、インダクタを流れる電流の瞬間的な変化に抵抗するインダクタ生来の特性を利用して、ＬＥＤモジュールを流れる電流を安定化させ、コンデンサ１６３４を省略するという効果を達成してもよい。
上述したように、駆動回路１６３０は、電流検出信号Ｓ５３５および／または電流検出信号Ｓ５３１に従い、スイッチ１６３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを決定するよう構成されているため、駆動回路１６３０はＬＥＤモジュールの安定的な電流を維持することができる。従って、白、赤、青、緑といったＬＥＤモジュールについて、色温度が電流とともに変化しない。例えば、ＬＥＤは様々な照明条件下でも同じ色温度を保持することができる。いくつかの実施形態において、エネルギー蓄積回路の役割を果たすインダクタ１６３２は、スイッチ１６３５が遮断されると蓄積した電力を放出するため、ＬＥＤモジュールが同じ色温度を保ちながら発光を続けることができるよう、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流は所定の電圧／電流レベルより高く維持される。このように、スイッチ１６３５が再び導通したとき、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流が最小値から最大値になるよう調節する必要がなくなる。従って、ＬＥＤモジュールのちらつきを回避し、照明全体を向上させ、最低導通期間をさらに短くし、駆動周波数をさらに高くすることができる。
図１２Ｄは、一実施形態に係る駆動回路の模式図である。図１２Ｄを参照すると、本実施形態における駆動回路１７３０は、コントローラ１７３１とコンバータ回路とを有する昇圧ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備える。コンバータ回路は、インダクタ１７３２、電流の「フリーホイーリング」用のダイオード１７３３、コンデンサ１７３４、およびスイッチ１７３５を備える。駆動回路１７３０は、フィルタ出力端子５２１と５２２からフィルタ信号を受信し、駆動出力端子１５２１と１５２２との間に連結されたＬＥＤモジュールを駆動するための駆動信号に変換するよう構成されている。
インダクタ１７３２は、フィルタ出力端子５２１に接続された一端と、フリーホイーリングダイオード１７３３のアノードおよびスイッチ１７３５の第１端子に接続された他端とを有しており、スイッチ１７３５は、フィルタ出力端子５２２と駆動出力端子１５２２とに接続された第２端子を有している。フリーホイーリングダイオード１７３３は、駆動出力端子１５２１に接続されたカソードを有している。また、コンデンサ１７３４は、駆動出力端子１５２１と１５２２との間に連結されている。
コントローラ１７３１は、スイッチ１７３５の制御端子に連結され、電流検出信号Ｓ５３５および／または電流検出信号Ｓ５３１に従い、スイッチ１７３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを決定するよう構成されている。スイッチ１７３５がオンに切り替わると、フィルタ信号の電流がフィルタ出力端子５２１を通じて入力され、インダクタ１７３２およびスイッチ１７３５を流れた後、フィルタ出力端子５２２から出力される。このように電流が流れている間、インダクタ１７３２を流れる電流は時間とともに増加し、インダクタ１７３２はエネルギー蓄積状態になり、一方コンデンサ１７３４はエネルギー放出状態に入り、ＬＥＤモジュールは発光を続けることができる。一方、スイッチ１７３５がオフになると、インダクタ１７３２を流れる電流が時間とともに減少するのに伴い、インダクタ１７３２はエネルギー放出状態に入る。この状態で、インダクタ１７３２を流れる電流は、次にフリーホイーリングダイオード１７３３、コンデンサ１７３４、ＬＥＤモジュールを流れ、コンデンサ１７３４はエネルギー蓄積状態に入る。
いくつかの実施形態において、コンデンサ１７３４は任意の要素であり、省略してもよいため、図１２Ｄにおいて点線で描かれている。コンデンサ１７３４が省略され、スイッチ１７３５がオンのとき、インダクタ１７３２の電流はＬＥＤモジュールを流れず、ＬＥＤモジュールを発光させない。しかしスイッチ１７３５がオフに切り替えられると、インダクタ１７３２の電流はフリーホイーリングダイオード１７３３を流れてＬＥＤモジュールに到達し、ＬＥＤモジュールを発光させる。従って、ＬＥＤモジュールが発光するタイミングとＬＥＤモジュールを流れる電流の大きさを制御することにより、ＬＥＤモジュールの平均輝度を規定値より高い状態で安定させることができるため、安定した光を発する効果を達成することができる。
上述したように、駆動回路１７３０に含まれるコントローラ１７３１は、スイッチ１７３５の制御端子に連結され、電流検出信号Ｓ５３５および／または電流検出信号Ｓ５３１に従い、スイッチ１７３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを決定するよう構成されているため、駆動回路１７３０はＬＥＤモジュール内の安定的な電流を維持することができる。従って、白、赤、青、緑といったＬＥＤモジュールについて、色温度が電流とともに変化しない。例えば、ＬＥＤは様々な照明条件下でも同じ色温度を保持することができる。いくつかの実施形態において、エネルギー蓄積回路の役割を果たすインダクタ１７３２は、スイッチ１７３５が遮断されると、蓄積した電力を放出するため、ＬＥＤモジュールが同じ色温度を保ちながら発光を続けることができるよう、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流は所定の電圧／電流レベルより高く維持される。このように、スイッチ１７３５が再び導通したとき、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流が最小値から最大値になるよう調節する必要がなくなる。従って、ＬＥＤモジュールのちらつきを回避し、照明全体を向上させ、最低導通期間をさらに短くし、駆動周波数をさらに高くすることができる。
図１２Ｅは、例示的な実施形態に係る駆動回路の模式図である。図１２Ｅを参照すると、本実施形態における駆動回路１８３０は、コントローラ１８３１とコンバータ回路とを有する降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備える。コンバータ回路は、インダクタ１８３２、電流の「フリーホイーリング」用のダイオード１８３３、コンデンサ１８３４、およびスイッチ１８３５を備える。駆動回路１８３０は、フィルタ出力端子５２１と５２２に連結されてフィルタ信号を受信し、駆動出力端子１５２１と１５２２との間に接続されたＬＥＤモジュールを駆動するための駆動信号に変換する。
スイッチ１８３５は、フィルタ出力端子５２１に連結された第１端子と、フリーホイーリングダイオード１８３３のカソードに連結された第２端子と、コントローラ１８３１に連結された制御端子とを有し、スイッチ１８３５の第１端子と第２端子との間の電流伝導または電流遮断を制御するためのコントローラ１８３１から制御信号を受信する。フリーホイーリングダイオード１８３３のアノードは、フィルタ出力端子５２２と駆動出力端子１５２２とに接続されている。インダクタ１８３２は、スイッチ１８３５の第２端子に接続された一端と、駆動出力端子１５２１に接続された他端とを有する。コンデンサ１８３４は駆動出力端子１５２１と１５２２との間に連結されて、駆動出力端子１５２１と１５２２との間の電圧を安定させる。
コントローラ１８３１は、電流検出信号Ｓ５３５および／または電流検出信号Ｓ５３１に従い、スイッチ１８３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを制御するよう構成されている。スイッチ１８３５がオンに切り替わると、フィルタ信号の電流がフィルタ出力端子５２１を通じて入力され、スイッチ１８３５、インダクタ１８３２、駆動出力端子１５２１および１５２２を流れた後、フィルタ出力端子５２２から出力される。このように電流が流れている間、インダクタ１８３２を流れる電流とコンデンサ１８３４の電圧の両方が時間とともに上昇するため、インダクタ１８３２とコンデンサ１８３４はエネルギー蓄積状態になる。一方、スイッチ１８３５がオフに切り替えられると、インダクタ１８３２はエネルギー放出状態になるため、インダクタ１８３２を流れる電流は時間とともに低下する。この場合、インダクタ１８３２を流れる電流は、駆動出力端子１５２１および１５２２ならびにフリーホイーリングダイオード１８３３を循環してインダクタ１８３２に戻る。
いくつかの実施形態において、コンデンサ１８３４は任意の要素であり、省略してもよいため、図１２Ｅにおいて点線で描かれている。コンデンサ１８３４が省略されるとき、スイッチ１８３５がオンであろうとオフであろうと、インダクタ１８３２を流れる電流は駆動出力端子１５２１および１５２２を流れてＬＥＤモジュールを駆動して発光を継続させる。
上述したように、駆動回路１８３０に含まれるコントローラ１８３１は、電流検出信号Ｓ５３５および／または電流検出信号Ｓ５３１に従い、スイッチ１８３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを制御するよう構成されているため、駆動回路１７３０はＬＥＤモジュール内の安定的な電流を維持することができる。従って、白、赤、青、緑といったＬＥＤモジュールについて、色温度が電流とともに変化しない。例えば、ＬＥＤは様々な照明条件下でも同じ色温度を保持することができる。いくつかの実施形態において、エネルギー蓄積回路の役割を果たすインダクタ１８３２は、スイッチ１８３５が遮断されると、蓄積した電力を放出するため、ＬＥＤモジュールが同じ色温度を保ちながら発光を続けることができるよう、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流は所定の電圧／電流レベルより高く維持される。このように、スイッチ１８３５が再び導通したとき、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流が最小値から最大値になるよう調節する必要がなくなる。従って、ＬＥＤモジュールのちらつきを回避し、照明全体を向上させ、最低導通期間をさらに短くし、駆動周波数をさらに高くすることができる。
図１２Ｆは、例示的な実施形態に係る駆動回路の模式図である。図１２Ｆを参照すると、本実施形態における駆動回路１９３０は、コントローラ１９３１とコンバータ回路とを有する降圧ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備える。コンバータ回路は、インダクタ１９３２、電流の「フリーホイーリング」用のダイオード１９３３、コンデンサ１９３４、およびスイッチ１９３５を備える。駆動回路１９３０は、フィルタ出力端子５２１と５２２に連結されてフィルタ信号を受信し、駆動出力端子１５２１と１５２２との間に接続されたＬＥＤモジュールを駆動するための駆動信号に変換する。
インダクタ１９３２は、フィルタ出力端子５２１および駆動出力端子１５２２に接続された一端と、スイッチ１９３５の第１端部に接続された他端とを有している。スイッチ１９３５は、フィルタ出力端子５２２に接続された第２端部と、コントローラ１９３１に接続された制御端子とを有し、スイッチ１９３５の電流伝導または電流遮断を制御するためのコントローラ１９３１から制御信号を受信する。フリーホイールダイオード１９３３は、インダクタ１９３２とスイッチ１９３５とを接続するノードに連結されたアノードと、駆動出力端子１５２１に連結されたカソードとを有する。コンデンサ１９３４は、駆動出力端子１５２１と１５２２とに連結されて、駆動出力端子１５２１と１５２２との間に連結されたＬＥＤモジュールの駆動を安定させる。
コントローラ１９３１は、電流検出信号Ｓ５３１および／または電流検出信号Ｓ５３５に従い、スイッチ１９３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを制御するよう構成されている。スイッチ１９３５がオンに切り替わると、電流がフィルタ出力端子５２１を通じて入力され、インダクタ１９３２およびスイッチ１９３５を流れた後、フィルタ出力端子５２２から出力される。このように電流が流れている間、インダクタ１９３２を流れる電流は時間とともに増加するため、インダクタ１９３２はエネルギー蓄積状態になる。しかし、コンデンサ１９３４の電圧は時間とともに低下するため、コンデンサ１９３４はエネルギー放出状態になり、ＬＥＤモジュールの発光を継続させる。一方、スイッチ１９３５がオフに切り替わると、インダクタ１９３２はエネルギー放出状態になり、その電流は時間とともに低下する。この場合、インダクタ１９３２を流れる電流は、フリーホイーリングダイオード１９３３、ならびに駆動出力端子１５２１および１５２２を循環してインダクタ１９３２に戻る。この循環の間、コンデンサ１９３４はエネルギー蓄積状態になり、その電圧は時間とともに上昇する。
いくつかの実施形態において、コンデンサ１９３４は任意の要素であり、省略してもよいため、図１２Ｆにおいて点線で描かれている。コンデンサ１９３４が省略され、スイッチ１９３５がオンに切り替わると、インダクタ１９３２を流れる電流は駆動出力端子１５２１および１５２２を流れないため、ＬＥＤモジュールを発光させることはない。一方、スイッチ１９３５がオフに切り替わると、インダクタ１９３２を流れる電流は、フリーホイーリングダイオード１９３３の後ＬＥＤモジュールを流れ、ＬＥＤモジュールを発光させる。従って、ＬＥＤモジュールが発光するタイミングとＬＥＤモジュールを流れる電流の大きさを制御することにより、ＬＥＤモジュールの平均輝度を規定値より高い状態に安定させることができるため、安定した光を発する効果を達成することができる。
上述したように、駆動回路１９３０に含まれるコントローラ１９３１は、電流検出信号Ｓ５３５および／または電流検出信号Ｓ５３１に従い、スイッチ１９３５をオン（導通状態）またはオフ（遮断状態）にするタイミングを制御するよう構成されているため、駆動回路１９３０はＬＥＤモジュール内の安定的な電流を維持することができる。従って、白、赤、青、緑といったＬＥＤモジュールについて、色温度が電流とともに変化しない。例えば、ＬＥＤは様々な照明条件下でも同じ色温度を保持することができる。いくつかの実施形態において、エネルギー蓄積回路の役割を果たすインダクタ１９３２は、スイッチ１９３５が遮断されると、蓄積した電力を放出するため、ＬＥＤモジュールが同じ色温度を保ちながら発光を続けることができるよう、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流は所定の電圧／電流レベルより高く維持される。このように、スイッチ１９３５が再び導通したとき、ＬＥＤモジュールを流れる電圧／電流が最小値から最大値になるよう調節する必要がなくなる。従って、ＬＥＤモジュールのちらつきを回避し、照明全体を向上させ、最低導通期間をさらに短くし、駆動周波数をさらに高くすることができる。
図５および６を参照すると、短尺回路基板２５３は、それぞれ長尺回路シート２５１の２つの末端部に接続された第１短尺回路基板と第２短尺回路基板とを備え、電源モジュールの電子部品はそれぞれ第１短尺回路基板と第２短尺回路基板とに配置される。第１短尺回路基板と第２短尺回路基板とは、ほぼ同じ長さでもよいし、長さが違っていてもよい。一般に、第１短尺回路基板（すなわち、図５の短尺回路基板２５３の右側の回路基板、図６の短尺回路基板２５３の左側の回路基板）の長さは、第２短尺回路基板（すなわち、図５の短尺回路基板２５３の左側の回路基板、図６の短尺回路基板２５３の右側の回路基板）の長さのおよそ３０％〜８０％である。いくつかの実施形態において、第１短尺回路基板の長さは、第２短尺回路基板の長さのおよそ３分の１〜３分の２である。例えば、一実施形態において、第１短尺回路基板の長さは第２短尺回路基板の長さのおよそ半分でもよい。第２短尺回路基板の長さは、実際の適用状況にもよるが、例えば、およそ１５ｍｍ〜およそ６５ｍｍの範囲であってもよい。いくつかの実施形態において、第１短尺回路基板はＬＥＤ直管ランプの一端のエンドキャップに配置され、第２短尺回路基板はＬＥＤ直管ランプの他端のエンドキャップに配置される。
例えば、実用上、図１２Ｃ〜１２Ｆのコンデンサ１６３４、１７３４、１８３４、１９３４といった駆動回路のコンデンサは、並列接続された２つ以上のコンデンサを備えてもよい。電源モジュールの駆動回路のコンデンサの一部または全部が、短尺回路基板２５３の第１短尺回路基板上に配列されてもよく、一方、駆動回路の整流回路、フィルタ回路、（１つ以上の）インダクタ、（１つ以上の）コントローラ、（１つ以上の）スイッチ、複数のダイオードといったその他の部品は、短尺回路基板２５３の第２短尺回路基板上に配列されている。インダクタ、コントローラ、スイッチなどは高温になる電子部品であるため、コンデンサの一部または全部を高温部品の回路基板から離れた回路基板上に配列することにより、高温部品がコンデンサ（特に電解コンデンサ）の耐用年数に悪影響を及ぼすのを防止することに役立ち、コンデンサの信頼性を向上させることとなる。さらに、コンデンサと整流回路との間、およびコンデンサとフィルタ回路との間を物理的に離すことにより、電磁波障害（ＥＭＩ）の問題を軽減することにもなる。
ある特定の例示的な実施形態において、駆動回路の変換効率は８０％を超える。いくつかの実施形態において、駆動回路の変換効率は９０％を超える。さらに他の実施形態において、駆動回路の変換効率は９２％を超える。ＬＥＤランプの照明効率は１２０ｌｍ／Ｗを超える。いくつかの実施形態において、ＬＥＤランプの照明効率は１６０ｌｍ／Ｗを超える。駆動回路とＬＥＤモジュールとの組み合わせを含む照明効率は１２０ｌｍ／Ｗ＊９０％＝１０８ｌｍ／Ｗを超える。いくつかの実施形態において、駆動回路とＬＥＤモジュールとの組み合わせを含む照明効率は１６０ｌｍ／Ｗ＊９２％＝１４７．２１ｌｍ／Ｗを超える。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプの中の拡散フィルムの透過率は８５％を超える。その結果、いくつかの実施形態において、ＬＥＤランプの照明効率は１０８ｌｍ／Ｗ＊８５％＝９１．８ｌｍ／Ｗを超える。いくつかの実施形態において、ＬＥＤランプの照明効率は１４７．２１ｌｍ／Ｗ＊８５％＝１２５．１２ｌｍ／Ｗを超える。
図１３Ａは、例示的な一実施形態に係るＬＥＤ直管ランプの電源モジュールのブロック図である。図８Ｃと比較して、本実施形態は、整流回路５１０、フィルタ回路５２０、および駆動回路１５３０を備え、さらに過電圧保護（ｏｖｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ（ＯＶＰ））回路１５７０を備える。本実施形態において、駆動回路１５３０およびＬＥＤモジュール６３０がＬＥＤ照明モジュール５３０を構成している。ＯＶＰ回路１５７０はフィルタ信号を検出するためのフィルタ出力端子５２１および５２２に連結されている。ＯＶＰ回路１５７０は、フィルタ信号の論理レベルが規定のＯＶＰ値より高いと判定すると、そのフィルタ信号の論理レベルをクランプする。よって、ＯＶＰ回路１５７０はＯＶＰ状態によるダメージからＬＥＤ照明モジュール５３０を保護する。
図１３Ｂは、例示的な実施形態に係る過電圧保護（ＯＶＰ）回路の模式図である。ＯＶＰ回路１６７０は、フィルタ出力端子５２１および５２２に連結された、ツェナー・ダイオードといった電圧クランプダイオード１６７１を備える。フィルタ出力端子５２１と５２２との電圧差（すなわち、フィルタ信号の論理レベル）が降伏電圧に達すると、電圧クランプダイオードは、導通してその電圧差を降伏電圧にクランプする。いくつかの実施形態において、降伏電圧は、およそ４０Ｖ〜およそ１００Ｖの範囲であってもよい。ある特定の実施形態において、降伏電圧は、およそ５５Ｖ〜およそ７５Ｖの範囲であってもよい。
図１４Ａは、例示的な一実施形態に係るＬＥＤ直管ランプの電源モジュールのブロック図である。図８Ｃに示すものと比較して、本実施形態は、整流回路５１０、フィルタ回路５２０、駆動回路１５３０に加えさらに補助電源モジュール２５１０を備える。補助電源モジュール２５１０は、フィルタ出力端子５２１と５２２との間に連結される。補助電源モジュール２５１０は、フィルタ出力端子５２１と５２２のフィルタ信号を検出し、検出結果に基づき、フィルタ出力端子５２１と５２２に補助電力を供給するかどうか決定する。フィルタ信号の供給が止まっている、またはその論理レベルが不十分であるとき、すなわち、ＬＥＤモジュールの駆動電圧が規定電圧より低いとき、補助電源モジュールは、補助電力を供給して、ＬＥＤ照明モジュール５３０の発光を継続させる。規定電圧は、補助電源モジュール２５１０の補助電圧に従って決定される。
図１４Ｂは、例示的な一実施形態に係るＬＥＤ直管ランプの電源モジュールのブロック図である。図１４Ａに示すものと比較して、本実施形態は、整流回路５１０およびフィルタ回路５２０を備え、さらにＬＥＤ照明モジュール５３０のいくつかの部分と補助電源モジュール２５１０を備えてもよく、ＬＥＤ照明モジュール５３０はさらに、駆動回路１５３０とＬＥＤモジュール６３０を備える。補助電源モジュール２５１０は、駆動出力端子１５２１と１５２２の間に連結される。補助電源モジュール２５１０は、駆動出力端子１５２１と１５２２の駆動信号を検出し、検出結果に基づき、駆動出力端子１５２１と１５２２に補助電力を供給するかどうか判定する。駆動信号がもはや供給されていない、またはその論理レベルが不十分なとき、補助電源モジュール２５１０は、補助電力を供給して、ＬＥＤ照明モジュール６３０を継続的に点灯させる。
図１４Ｃは、一実施形態に係る補助電源モジュールの模式図である。補助電源モジュール２６１０はエネルギー蓄積ユニット２６１３および電圧検出回路２６１４を備える。補助電源モジュールは、フィルタ出力端子５２１および５２２または駆動出力端子１５２１および１５２２にそれぞれ連結される、補助電源正極端子２６１１および補助電源負極端子２６１２をさらに含む。電圧検出回路２６１４は、補助電源正極端子２６１１および補助電源負極端子２６１２の信号の論理レベルを検出して、補助電源正極端子２６１１および補助電源負極端子２６１２を介してエネルギー蓄積ユニット２６１３の電力を外部に放出するかどうかを決定する。
いくつかの実施形態において、エネルギー蓄積ユニット２６１３はバッテリーまたはスーパーコンデンサである。補助電源正極端子２６１１および補助電源負極端子２６１２の電圧差（ＬＥＤモジュールの駆動電圧）がエネルギー蓄積ユニット２６１３の補助電圧より高い場合、電圧検出回路２６１４は、補助電源正極端子２６１１および補助電源負極端子２６１２の信号によってエネルギー蓄積ユニット２６１３を充電する。駆動電圧が補助電圧より低い場合、エネルギー蓄積ユニット２６１３は、補助電源正極端子２６１１および補助電源負極端子２６１２を介して蓄積されたエネルギーを外部に放出する。
電圧検出回路２６１４はダイオード２６１５、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）２６１６、および抵抗２６１７を備える。ダイオード２６１５の正端はエネルギー蓄積ユニット２６１３の正端に連結され、ダイオード２６１５の負端は補助電源正極端子２６１１に連結される。エネルギー蓄積ユニット２６１３の負端は補助電源負極端子２６１２に連結される。ＢＪＴ２６１６のコレクタは補助電源正極端子２６１１に連結され、そのエミッタはエネルギー蓄積ユニット２６１３の正端に連結される。抵抗２６１７の一端は補助電源正極端子２６１１に連結され、他端はＢＪＴ２６１６のベースに連結される。ＢＪＴ２６１６のコレクタがエミッタより高いカットイン電圧であるとき、抵抗２６１７はＢＪＴ２６１６を導通状態にする。通常、ＬＥＤ直管ランプに電源から電力が供給されると、ＢＪＴ２６１６のコレクタ−エミッタ間電圧がカットイン電圧以下になるまで、フィルタ出力端子５２１および５２２ならびに導通状態になったＢＪＴ２６１６を介してフィルタ信号により、または駆動出力端子１５２１および１５２２ならびに導通状態になったＢＪＴ２６１６を介して駆動信号により、エネルギー蓄積ユニット２６１３が充電される。フィルタ信号または駆動信号がもはや供給されていない、またはその論理レベルが不十分なとき、エネルギー蓄積ユニット２６１３は、ダイオード２６１５を介して電力を供給して、ＬＥＤ照明モジュール５３０またはＬＥＤモジュール６３０を継続的に点灯させる。
いくつかの実施形態において、充電済のエネルギー蓄積ユニット２６１３の最大電圧は、補助電源正極端子２６１１と補助電源負極端子２６１２との間にかかる電圧差より低い、ＢＪＴ２６１６の少なくとも１つのカットイン電圧である。補助電源正極端子２６１１と補助電源負極端子２６１２との間にかかる電圧差は、エネルギー蓄積ユニット２６１３の電圧より低いターンオン電圧である。よって、補助電源モジュール２６１０が電力を供給するとき、ＬＥＤモジュール６３０に印加される電圧はより低くなる（およそ、ＢＪＴ２６１６のカットイン電圧とダイオード２６１５のターンオン電圧の和になる）。図１４Ｂに示される実施形態において、補助電源モジュールがＬＥＤモジュール６３０へ電力を供給すると、ＬＥＤモジュール６３０の輝度が下がる。よって、補助電源モジュールが非常照明システムまたは常時照明システムに適用された場合、ユーザは、商用電源などの主電源が異常であると認識し、必要な対策を講じることになる。
図１５Ａを参照しながら、ある特定の実施形態に係る電源モジュールを備えるＬＥＤ直管ランプのブロック図について説明する。図８Ｃに示されるＬＥＤランプと比較すると、図１５ＡのＬＥＤ直管ランプは、整流回路５１０、フィルタ回路５２０、およびＬＥＤ照明モジュール５３０を備え、さらに取付検出モジュール２５２０を備える。取付検出モジュール２５２０は取付検出端子２５２１経由で整流回路５１０に連結され、取付検出端子２５２２経由でフィルタ回路５２０に連結される。取付検出モジュール２５２０は、取付検出端子２５２１および２５２２を通過する信号を検出し、検出結果に基づき、ＬＥＤ直管ランプを通過するＬＥＤ駆動信号（例えば外部からの駆動信号）を遮断するかどうか決定する。取付検出モジュール２５２０は、取付検出端子２５２１および２５２２を通過する信号を検出するステップおよびＬＥＤ駆動信号を遮断すべきかどうか判定するステップを行うよう構成された回路を備えているため、取付検出回路、またはより一般的に検出回路もしくは遮断回路と呼んでもよい。ＬＥＤ直管ランプがランプソケットまたはホルダにまだ取付けられていないとき、または適切に取付けられていないか、部分的にしか取付けられていない（例えば、片方はランプソケットに接続されているが、もう一方はまだ接続されていない）といった場合、取付検出モジュール２５２０は、所定の電流より小さい電流（または電流値）を検出して、高インピーダンスの取付検出端子２５２１および２５２２を信号が通過していると判定する。この場合、ある特定の実施形態において、取付検出回路２５２０は遮断状態になって、ＬＥＤ直管ランプの動作を停止させる。さもなければ、取付検出モジュール２５２０は、ＬＥＤ直管ランプがすでにランプソケットまたはホルダに取付けられていると判定し（例えば、取付検出モジュール２５２０が所定の電流以上の電流を検出し、低インピーダンスの取付検出端子２５２１および２５２２を信号が通過していると判定し）、導通状態を維持して、ＬＥＤ直管ランプを正常に動作させる。
例えば、いくつかの実施形態において、取付検出端子２５２１および２５２２を通過する電流が特定の規定取付時電流（または電流値）以上であるとき、つまりＬＥＤ照明モジュール５３０に供給される電流が特定の規定動作電流以上であることを示すとき、取付検出モジュール２５２０は導通状態となり、ＬＥＤ直管ランプを導通状態で動作させる。例えば、特定の電流値以上の電流は、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットまたはホルダに正しく取付けられていることを示してもよい。取付検出端子２５２１および２５２２を通過する電流が特定の規定取付時電流（または電流値）未満のとき、つまりＬＥＤ照明モジュール５３０に供給される電流が特定の規定動作電流未満であることを示すとき、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットもしくはホルダに取付けられていない、または適切に接続されていないとの判定に基づいて、取付検出モジュール２５２０は電流を遮断して、ＬＥＤ直管ランプを非導通状態にする。ある特定の実施形態において、取付検出モジュール２５２０は、インピーダンスの検出に基づいて導通か遮断かを決定し、ＬＥＤ直管ランプを導通状態で動作させるか非導通状態にする。導通状態で動作するＬＥＤ直管ランプとは、ＬＥＤ光源を発光させるのに十分な電流がＬＥＤモジュールを流れているＬＥＤ直管ランプのことを指してもよい。遮断状態で動作するＬＥＤ直管ランプとは、ＬＥＤ光源が発光するほど十分な電流がＬＥＤモジュールを流れていない、または全く電流が流れていないＬＥＤ直管ランプのことを指してもよい。従って、ランプソケットもしくはホルダに正しく取付けられていないＬＥＤ直管ランプの導電部分に触れることによって起こる感電の発生を効率的に回避することができる。
図１５Ｂを参照して、ある特定の実施形態に係る取付検出モジュールのブロック図について説明する。取付検出モジュールは、スイッチ回路２５８０、検出パルス生成モジュール２５４０、検出結果ラッチ回路２５６０、および検出判定回路２５７０を含んでいる。これらの回路またはモジュールのうちいくつかは、互いに区別するため、命名規則として、第１、第２、第３回路等と呼んでもよい。
検出判定回路２５７０は、取付検出端子２５２２および（スイッチ回路連結端子２５８１およびスイッチ回路２５８０を介して）取付検出端子２５２１に連結され、取付検出端子２５２１と２５２２との間の信号を検出する。検出判定回路２５７０は検出結果端子２５７１を介して検出結果ラッチ回路２５６０にも連結されて、検出結果ラッチ回路２５６０に検出結果信号を送信する。検出判定回路２５７０は、端子２５２１および２５２２を流れる電流を検出するよう（例えば、電流が特定の電流値より大きいか小さいかを検出するよう）構成されてもよい。
検出パルス生成モジュール２５４０は、パルス信号出力端子２５４１を介して検出結果ラッチ回路２５６０に連結されて、パルス信号を生成し、検出結果ラッチ回路２５６０に検出結果をラッチ（保持）するタイミングを伝える。例えば、検出パルス生成モジュール２５４０は、検出結果ラッチ回路２５６０等のラッチ回路を、ＬＥＤ直管ランプの導通状態か遮断状態のいずれかに対応する状態にして維持する信号を生成するよう構成された回路でもよい。検出結果ラッチ回路２５６０は、検出結果信号（または検出結果信号およびパルス信号）に従い検出結果を保持し、検出結果ラッチ端子２５６１を介して検出結果ラッチ回路２５６０に連結されたスイッチ回路２５８０に、検出結果を送信または提供する。スイッチ回路２５８０は、その検出結果に従い、取付検出端子２５２１と２５２２との間の導通または遮断状態を制御する。
いくつかの実施形態において、検出パルス生成モジュール２５４０は第１回路２５４０と呼んでもよく、検出結果ラッチ回路２５６０は第２回路２５６０と呼んでもよく、スイッチ回路２５８０は第３回路２５８０と呼んでもよく、検出判定回路２５７０は第４回路２５７０と呼んでもよく、スイッチ回路連結端子２５８１は第１端子２５８１と呼んでもよく、検出結果端子２５７１は第２端子２５７１と呼んでもよく、パルス信号出力端子２５４１は第３端子２５４１と呼んでもよく、検出結果ラッチ端子２５６１は第４端子２５６１と呼んでもよく、取付検出端子２５２１は第１取付検出端子２５２１と呼んでもよく、取付検出端子２５２２は第２取付検出端子２５２２と呼んでもよい。この例示的な実施形態において、第４回路２５７０は、第１端子２５８１および第２端子２５７１それぞれを介して第３回路２５８０および第２回路２５６０に連結され、第２回路２５６０は、第３端子２５４１および第４端子２５６１それぞれを介して第１回路２５４０および第３回路２５８０に連結される。
いくつかの実施形態において、第４回路２５７０は、第１端子２５８１および第３回路２５８０を介して第１取付検出端子２５２１と第２取付検出端子２５２２との間の信号を検出するよう構成されている。例えば、上記構成により、第４回路２５７０は、第１取付検出端子２５２１および第２取付検出端子２５２２を流れる電流が所定の電流値より小さいか大きいかを検出および判定して、第２端子２５７１を介して検出結果信号を第２回路２５６０へ送信または提供することができる。
いくつかの実施形態において、第１回路２５４０は第２回路２５６０を介してパルス信号を生成し、パルス信号期間中、第３回路２５８０を導通状態で作動させる。一方、その結果、取付検出端子２５２１と２５２２との間のＬＥＤ直管ランプの電源ループも同様に導通状態となる。第４回路２５７０は、電源ループ上のサンプリング信号を検出して、検出結果に基づき信号を生成して、第２回路２５６０が第４回路２５７０から受信した検出結果をラッチ（または保持）するタイミングを第２回路２５６０に伝える。例えば、第４回路２５７０は、第２回路２５６０等のラッチ回路を、ＬＥＤ直管ランプの導通状態か遮断状態のいずれかに対応する状態にして維持する信号を生成するよう構成された回路でもよい。第２回路２５６０は、検出結果信号（または検出結果信号およびパルス信号）に従い検出結果を保存し、その検出結果を、第２回路２５６０に連結された第３回路２５８０に第４端子２５６１を介して送信または提供する。第３回路２５８０は、第２回路２５６０から送信された検出結果を受信し、検出結果に従い、取付検出端子２５２１と２５２２との間の導通または遮断状態を制御する。なお、これら実施形態に関連して述べた「第１」、「第２」、「第３」といったラベルは交換可能であり、本明細書中においては、異なる回路、ノード、その他部品を互いにより簡単に区別するために使われているにすぎない。
図１５Ｃを参照して、ある特定の実施形態に係る検出パルス生成モジュールのブロック図について説明する。検出パルス生成モジュール２６４０は、複数のコンデンサ２６４２、２６４５、２６４６、複数の抵抗２６４３、２６４７、２６４８、２つのバッファ２６４４、２６５１、インバータ２６５０、ダイオード２６４９、およびＯＲゲート２６５２を備える回路でもよい。コンデンサ２６４２は第１コンデンサ２６４２と呼んでもよく、コンデンサ２６４５は第２コンデンサ２６４５と呼んでもよく、コンデンサ２６４６は第３コンデンサ２６４６と呼んでもよい。抵抗２６４３は第１抵抗２６４３と呼んでもよく、抵抗２６４７は第２抵抗２６４７と呼んでもよく、抵抗２６４８は第３抵抗２６４８と呼んでもよい。バッファ２６４４は第１バッファ２６４４と呼んでもよく、バッファ２６５１は第２バッファ２６５１と呼んでもよい。ダイオード２６４９は第１ダイオー２６４９と呼んでもよく、ＯＲゲート２６５２は第１ＯＲゲート２６５２と呼んでもよい。使用または動作時には、コンデンサ２６４２と抵抗２６４３とは、本実施形態において、一般に高論理レベル電圧と定義されるＶＣＣ等の駆動電圧（例えば駆動電圧源であって、電源のノードでもよい）と、接地電位等の基準電圧（または電位）との間で直列接続される。コンデンサ２６４２と抵抗２６４３との接続ノードは、バッファ２６４４の入力端子に連結される。例示的な本実施形態において、バッファ２６４４は、バッファ２６４４の入力端子と出力端子との間に直列接続された２つのインバータを備える。抵抗２６４７は、例えばＶＣＣ等の駆動電圧とインバータ２６５０の入力端子との間に連結される。本実施形態において、抵抗２６４８は、バッファ２６５１の入力端子と接地電位等の基準電圧との間に連結される。ダイオード２６４９のアノードは接地され、ダイオード２６４９のカソードはバッファ２６５１の入力端子に連結される。コンデンサ２６４５および２６４６の第１端部はまとめてバッファ２６４４の出力端子に連結され、コンデンサ２６４５および２６４６の反対側の第２端部はそれぞれ、インバータ２６５０の入力端子およびバッファ２６５１の入力端子に連結される。例示的な本実施形態において、バッファ２６５１は、バッファ２６５１の入力端子と出力端子との間に直列接続された２つのインバータを備える。インバータ２６５０の出力端子とバッファ２６５１の出力端子は、ＯＲゲート２６５２の２つの入力端子に連結される。ある特定の実施形態によれば、本明細書中で言及した「高論理レベル」や「低論理レベル」の電圧（または電位）というのはすべて、回路中の別の電圧（電位）または特定の基準電圧（または電位）を基準としており、「ロジックハイの論理レベル」や「ロジックローの論理レベル」と言ってもよい。
ＬＥＤ直管ランプの一方のエンドキャップをランプソケットに挿入し、他方のエンドキャップを人体に電気的に連結したとき、またはＬＥＤ直管ランプの両方のエンドキャップをランプソケットに挿入したとき、ＬＥＤ直管ランプは導通状態となる。このとき、取付検出モジュール（例えば、図１５Ａに示された取付検出モジュール２５２０）は検出段階に入る。コンデンサ２６４２と抵抗２６４３の接続ノード上の電圧は、最初は高く（駆動電圧ＶＣＣに等しい）、時間とともに減少して最後にはゼロになる。バッファ２６４４の入力端子は、コンデンサ２６４２と抵抗２６４３の接続ノードに連結されるため、最初バッファ２６４４は高論理レベル信号を出力し、コンデンサ２６４２と抵抗２６４３との接続ノード上の電圧が低論理トリガー論理レベルまで低下すると、低論理レベル信号の出力に転じる。その結果、バッファ２６４４は、入力パルス信号を生成した後、低論理レベルのままでいる（入力パルス信号の出力を停止する）よう構成される。入力パルス信号の幅は、コンデンサ２６４２の容量値と抵抗２６４３の抵抗値により定められる１つの（初期設定）期間としてもよい。
次に、バッファ２６４４が初期設定期間パルス信号を生成する動作について以下に述べる。コンデンサ２６４５の第１端部の電圧と抵抗２６４７の第１端部の電圧とは、駆動電圧ＶＣＣに等しいため、コンデンサ２６４５と抵抗２６４７との接続ノード上の電圧も高論理レベルである。抵抗２６４８の第１端部は接地され、コンデンサ２６４６の第１端部はバッファ２６４４からの入力パルス信号を受信するため、コンデンサ２６４６およびレジスタ２６４８の接続ノードは、最初は高論理レベル電圧を有しているが、時間とともにこの電圧はゼロまで低下する（その間、コンデンサが保持する電圧は駆動電圧ＶＣＣと等しいか、駆動電圧ＶＣＣに近づく）。従って、最初インバータ２６５０は低論理レベル信号を出力し、バッファ２６５１は高論理レベル信号を出力し、よってＯＲゲート２６５２は、パルス信号出力端子２５４１から高論理レベル信号（第１パルス信号）を出力する。このとき、（図１５Ｂに示された）検出結果ラッチ回路２５６０は、（図１５Ｂに示された）検出判定回路２５７０から受信した検出結果信号とパルス信号出力端子２５４１で生成されたパルス信号とに従って、第１時間の間、検出結果を保持する。この初期パルス期間中、図１５Ｂに示されるように、検出パルス生成モジュール２５４０は高論理レベル信号を出力し、その結果、検出結果ラッチ回路２５６０はその高論理レベル信号の結果を出力する。
コンデンサ２６４６と抵抗２６４８との接続ノードの電圧が低論理トリガー論理レベルまで低下すると、バッファ２６５１は、低論理レベル信号の出力に切り替え、ＯＲゲート２６５２にパルス信号出力端子２５４１から低論理レベル信号を出力させる（つまり、第１パルス信号の出力を停止する）。ＯＲゲート２６５２から出力される第１パルス信号の幅は、コンデンサ２６４６の容量値と抵抗２６４８の抵抗値によって決まる。
バッファ２６４４がパルス信号の出力を停止した後の動作について以下に述べる。例えば、この動作は、動作段階から始まってもよい。コンデンサ２６４６は駆動電圧ＶＣＣとほぼ同等の電圧を保持するため、バッファ２６４４がその出力を高論理レベル信号から低論理レベル信号へと瞬時に変更したとき、コンデンサ２６４２と抵抗２６４８との接続ノード上の電圧はゼロ未満であるが、ダイオード２６４９が速やかにコンデンサ２６４６を充電することによりゼロまで引き上げられる。従って、バッファ２６５１は引き続き低論理レベル信号を出力する。
いくつかの実施形態において、バッファ２６４４がその出力を瞬時に高論理レベル信号から低論理信号へと変更したとき、コンデンサ２６４５の一端の電圧も駆動電圧ＶＣＣからゼロへと即座に変化する。これにより、コンデンサ２６４５と抵抗２６４７との接続ノードは低論理レベル信号を有することになる。このとき、インバータ２６５０の出力は高論理レベル信号へと変化して、ＯＲゲートに、パルス信号出力端子２５４１から高論理レベル信号（第２パルス信号）を出力させる。図１５Ｂに示された検出結果ラッチ回路２５６０は、（図１５Ｂに示された）検出判定回路２５７０から受信した検出結果信号とパルス信号出力端子２５４１で生成されたパルス信号とに従って、第２時間の間、検出結果を保持する。次に、駆動電圧ＶＣＣは、抵抗２６４７を経由してコンデンサ２６４５を充電して、コンデンサ２６４５と抵抗２６４７との接続ノード上の電圧を時間とともに駆動電圧ＶＣＣまで上昇させる。コンデンサ２６４５と抵抗２６４７との接続ノード上の電圧が高論理トリガー論理レベルに達するまで上昇すると、インバータ２６５０は再び低論理レベル信号を出力して、ＯＲゲート２６５２に第２パルス信号の出力を停止させる。第２パルス信号の幅は、コンデンサ２６４５の容量値と抵抗２６４７の抵抗値により決まる。
上述したように、ある特定の実施形態において、検出パルス生成モジュール２６４０は、検出段階において、第１パルス信号、第２パルス信号という２つの高論理レベルパルス信号を生成する。これらのパルス信号はパルス信号出力端子２５４１から出力される。さらに、第１パルス信号と第２パルス信号との間には規定の時間の間隔（例えば、これらパルス信号が高論理レベルならば低論理レベルとなる逆の論理信号）があり、この規定の時間は、コンデンサ２６４２の容量値と抵抗２６４３の抵抗値とにより決まる。
検出段階から動作段階に入ると、検出パルス生成モジュール２６４０はもはやパルス信号を生成せず、パルス信号出力端子２５４１を低論理レベル電位に保つ。上述したように、動作段階は検出段階に続く段階（すなわち、第２パルス信号が終了した後の時間）である。ＬＥＤ直管ランプが、例えばランプソケットに設けられた電源に少なくとも部分的に接続されると、動作段階が発生する。例えば、ＬＥＤ直管ランプの片側だけなどＬＥＤ直管ランプの一部が片方のランプソケットに適切に接続されたときや、ＬＥＤ直管ランプの一部が人間のような高インピーダンスに接続されたとき、および／またはＬＥＤ直管ランプの一部が反対側のランプソケットに適切に接続されなかったとき（例えば、位置ずれによりソケット内の金属接点がＬＥＤ直管ランプの金属接点と接触しない場合）に、動作段階が発生してもよい。ＬＥＤ直管ランプ全体がランプソケットに適切に接続された場合にも動作段階が発生してもよい。
図１５Ｄを参照して、ある特定の実施形態に係る検出判定回路について説明する。例示的な検出判定回路２６７０はコンパレータ２６７１と抵抗２６７２とを備える。コンパレータ２６７１は第１コンパレータ２６７１と呼んでもよく、抵抗２６７２は第５抵抗２６７２と呼んでもよい。コンパレータ２６７１の負極入力端子は基準論理レベル信号（または基準電圧）Ｖｒｅｆを受信し、コンパレータ２６７１の正極入力端子は抵抗２６７２を介して接地され、スイッチ回路連結端子２５８１にも連結される。図１５Ｂおよび１５Ｄを参照すると、取付検出端子２５２１からスイッチ回路２５８０に流入する信号は、スイッチ回路連結端子２５８１から抵抗２６７２へと出力される。抵抗２６７２を通過する信号の電流が一定レベル（例えば、取付用の規定電流（例えば２Ａ）以上）に達し、これにより抵抗２６７２上の電圧が基準電圧Ｖｒｅｆより高くなると（２つのエンドキャップがランプソケットに挿入された場合を指す）、コンパレータ２６７１は高論理レベル検出結果信号を生成し、検出結果端子２５７１へと出力する。例えば、ＬＥＤ直管ランプが正しくランプソケットに取付けられると、コンパレータ２６７１は検出結果端子２５７１から高論理レベル検出結果信号を出力する。一方、抵抗２６７２を流れる電流が不十分で、抵抗２６７２上の電圧を基準電圧Ｖｒｅｆより高くすることができない場合（ランプソケットに一方のエンドキャップのみが挿入された場合を指す）、コンパレータ２６７１は低論理レベル検出結果信号を生成して検出結果端子２５７１に出力する。従って、いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていない場合、または一方のエンドキャップはランプソケットに挿入されているが、他方のエンドキャップは人体などの物体により接地されている場合、電流が小さすぎて、コンパレータ２６７１は高論理レベル検出結果信号を検出結果端子２５７１に出力できなくなる。
図１５Ｅを参照して、本発明のいくつかの実施形態に係る模式的な検出結果ラッチ回路について説明する。検出結果ラッチ回路２６６０は、Ｄフリップフロップ２６６１、抵抗２６６２、およびＯＲゲート２６６３を備える。Ｄフリップフロップ２６６１は第１Ｄフリップフロップ２６６１と呼んでもよく、抵抗２６６２は第４抵抗２６６２と呼んでもよく、ＯＲゲート２６６３は第２ＯＲゲート２６６３と呼んでもよい。Ｄフリップフロップ２６６１は、検出結果端子２５７１に連結したＣＬＫ入力端子と、駆動電圧ＶＣＣに連結したＤ入力端子とを有している。まず検出結果端子２５７１が低論理レベル検出結果信号を出力すると、最初Ｄフリップフロップ２６６１は低論理レベル信号をＱ出力端子から出力するが、検出結果端子２５７１が高論理レベル検出結果信号を出力すると、Ｄフリップフロップ２６６１はＱ出力端子から高論理レベル信号を出力する。抵抗２６６２は、Ｄフリップフロップ２６６１のＱ出力端子と接地電位等の基準電圧との間に連結されている。ＯＲゲート２６６３が第１または第２パルス信号をパルス信号出力端子２５４１から受信する、またはＤフリップフロップ２６６１のＱ出力端子から高論理レベル信号を受信すると、ＯＲゲート２６６３は検出結果ラッチ端子２５６１から高論理レベル検出結果ラッチ信号を出力する。検出段階のときだけ検出パルス生成モジュール２６４０は第１、第２パルス信号を出力して、ＯＲゲート２６６３に高論理レベル検出結果ラッチ信号を出力させ、これにより、Ｄフリップフロップ２６６１は、例えば検出段階後の動作段階を含む残りの時間、検出結果ラッチ信号を高論理レベルとするか低論理レベルとするか決める。従って、検出結果端子２５７１が高論理レベル検出結果信号を有していないとき、Ｄフリップフロップ２６６１はＱ出力端子で低論理レベル信号を保持することにより、検出段階において検出結果ラッチ端子２５６１にも低論理レベル検出結果ラッチ信号を保持させる。一方、いったん検出結果端子２５７１が高論理レベル検出結果信号を有すると、Ｄフリップフロップ２６６１は、（例えばＶＣＣに基づき）、Ｑ出力端子から高論理レベル信号を出力し、保持する。このように、検出結果ラッチ端子２５６１は、動作段階においても同様に高論理レベル検出結果ラッチ信号を保持する。
図１５Ｆを参照して、本発明のいくつかの実施形態に係る模式的なスイッチ回路について説明する。スイッチ回路２６８０は、高電流／高電力の処理能力があり、スイッチ回路に好適なパワートランジスタとして、バイポーラ接合トランジスタ（ＢＪＴ）等のトランジスタを備える。ＢＪＴ２６８１は第１トランジスタ２６８１と呼んでもよい。ＢＪＴ２６８１は、取付検出端子２５２１に連結されたコレクタ、検出結果ラッチ端子２５６１に連結されたベース、およびスイッチ回路連結端子２５８１に連結されたエミッタを有している。検出パルス生成モジュール２６４０が第１、第２パルス信号を生成すると、ＢＪＴ２６８１は過渡導通状態（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）になる。これにより、検出判定回路２６７０は、検出結果ラッチ信号を高論理レベルとするか低論理レベルとするか決定するための検出をおこなうことができる。検出結果ラッチ回路２６６０が検出結果ラッチ端子２５６１から高論理レベル検出結果ラッチ信号を出力すると、ＢＪＴ２６８１は導通状態になり、取付検出端子２５２１と２５２２とを導通状態にする。一方、検出結果ラッチ回路２６６０が低論理レベル検出結果ラッチ信号を検出結果ラッチ端子２５６１から出力し、検出パルス生成モジュール２６４０からの出力が低論理レベルの場合、ＢＪＴ２６８１は遮断またはブロック状態になり、取付検出端子２５２１および２５２２を遮断またはブロック状態にする。
外部駆動信号は交流信号であるため、検出判定回路２６７０が検出するとき外部駆動信号の論理レベルがちょうどゼロ付近であることから起こる検出エラーを避けるために、検出パルス生成モジュール２６４０は第１、第２パルス信号を生成して、検出判定回路２６７０に検出を２回行わせる。これにより、１回の検出では外部駆動信号の論理レベルがちょうどゼロ付近になってしまう問題を回避できる。場合によっては、第１パルス信号と第２パルス信号の生成の時間差は、外部駆動信号の半周期の倍数ではない。例えば、この時間差は、外部駆動信号の１８０度の位相差の倍数に一致しない。このように、第１、第２パルス信号の一方が生成され、外部駆動信号があいにくゼロ付近であるとき、他方のパルス信号が生成されるときにも外部駆動信号が再びゼロ付近になることは回避できる。
第１パルス信号の生成と第２パルス信号の生成の時間差、例えば、両信号生成の規定時間間隔は、以下の式により表すことができる。
間隔＝（Ｘ＋Ｙ）（Ｔ／２）
ここで、Ｔは外部駆動信号の周期を表し、Ｘは自然数であり、０＜Ｙ＜１を満たし、いくつかの実施形態において、Ｙは０．０５〜０．９５の範囲であり、またいくつかの実施形態において、Ｙは０．１５〜０．８５の範囲である。
さらに、駆動電圧ＶＣＣの論理レベルが小さすぎるためにおこる、検出段階に入る取付検出モジュールの判定ミスを回避するために、駆動電圧ＶＣＣが規定の論理レベルに達する、または規定の論理レベルより高くなると、第１パルス信号が生成されるよう設定することができる。例えば、いくつかの実施形態において、論理レベルが不十分なために起こる取付検出モジュールの判断ミスを防止するため、駆動電圧ＶＣＣが十分に高い論理レベルに達してから検出判定回路２６７０が作動する。
上述した例によると、ＬＥＤ直管ランプの一方のエンドキャップをランプソケットに挿入し、他方のエンドキャップは宙にある、または人体もしくはその他接地物に電気的に連結したとき、高インピーダンスのため、検出判定回路は低論理レベル検出結果信号を出力する。検出結果ラッチ回路は、検出パルス生成モジュールのパルス信号に基づき低論理レベル検出結果信号を保持することにより、その信号を低論理レベル検出結果ラッチ信号として、その論理値を変えずに動作段階においても検出結果を保持する。このように、スイッチ回路は、継続的な導通ではなく遮断もしくはブロック状態を保持する。さらに、感電状態を防止することができるとともに、安全規格の要件も満たすことができる。一方で、ＬＥＤ直管ランプの２つのエンドキャップがランプソケットに正しく挿入されると、ＬＥＤ直管ランプ自体の回路のインピーダンスは小さいため、検出判定回路は、高論理レベル検出結果信号を出力する。検出結果ラッチ回路は、検出パルス生成モジュールのパルス信号に基づき高論理レベル検出結果信号を保持することにより、その信号を高論理レベル検出結果ラッチ信号として、動作段階においても検出結果を保持する。こうしてスイッチ回路は導通を維持して、動作段階においてＬＥＤ直管ランプを正常に作動させる。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプの一方のエンドキャップをランプソケットに挿入し、他方のエンドキャップは宙にある、または人体に電気的に連結したとき、検出判定回路は低論理レベル検出結果信号を検出結果ラッチ回路に出力し、その後、検出パルス生成モジュールは低論理レベル信号を検出結果ラッチ回路に出力して、検出結果ラッチ回路に低論理レベル検出結果ラッチ信号を出力させ、スイッチ回路を遮断またはブロック状態にする。このように、スイッチ回路のブロックにより、取付検出端子、例えば、第１および第２取付検出端子をブロック状態にする。その結果、ＬＥＤ直管ランプは非導通またはブロック状態になる。
しかしながら、いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプの２つのエンドキャップがランプソケットに正しく挿入されると、検出判定回路は高論理レベル検出結果信号を検出結果ラッチ回路に出力して、検出結果ラッチ回路に高論理レベル検出結果ラッチ信号を出力させ、スイッチ回路を導通状態にする。このように、スイッチ回路の導通により、取付検出端子、例えば、第１および第２取付検出端子を導通状態にする。その結果、ＬＥＤ直管ランプは導通状態で動作する。
よって、取付検出モジュールの動作に従って、ＬＥＤ直管ランプの少なくとも一方の端部がランプソケットに接続すると、第１回路は、それぞれパルス幅を有する２つのパルスを、間隔をあけて生成、出力する。第１回路は、スイッチとして機能するトランジスタ（例えばＢＪＴトランジスタ）のベースにパルスを出力するよう構成された上記の様々な要素を備えてもよい。ＬＥＤ直管ランプが適切にランプソケットに接続されているかどうか検出するための検出段階の間にパルスが発生する。パルス発生のタイミングは、高論理レベルから低論理レベル、または低論理レベルから高論理レベルへと変化する第１回路の様々な部分のタイミングに基づき制御してもよい。
パルスのタイミングは次のように決まる。すなわち、検出段階の間、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに適切に接続されていれば（例えば、ＬＥＤ直管ランプの両端がランプソケットの導電端子に正しく接続されていれば）、駆動信号からの交流電流が非ゼロレベルであるとき、少なくとも１つのパルス信号が発生する。例えば、交流信号の半周期とは異なる間隔でパルス信号が発生する場合がある。例えば、パルス信号のそれぞれの開始点同士もしくは中間点同士、または第１パルス信号の終わりから第２パルス信号の始まりまでの時間を、交流信号の半周期とは異なる時間量（例えば、交流信号の半周期の倍数の０．０５％から０．９５％の間でもよい）で隔ててもよい。交流信号が非ゼロレベルのときに発生するパルスの期間中、非ゼロレベルの交流信号を受信するスイッチをオンに切り替え、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに適切に接続されたままである限りスイッチもオン状態から変わらないように、ラッチ回路に状態を変化させる。例えば、スイッチは、第１回路から各パルスが出力されるとオンになるよう構成されてもよい。ラッチ回路は、スイッチがオンで、スイッチから出力された電流が閾値より大きい、つまり照明ソケットに適切に接続されていることを示すときのみ状態を変化させるよう構成されてもよい。その結果、ＬＥＤ直管ランプは導通状態で動作する。
一方、ＬＥＤ直管ランプの駆動信号がゼロに近い電流レベル、または特定の閾値より低いレベルのときに両パルスが発生すると、ラッチ回路の状態は変化せず、スイッチは２つのパルスの期間中のみオンであり、両パルス終了後かつ検出モード終了後はオフのままで変わらない。例えば、スイッチから出力される電流が閾値より小さければ、ラッチ回路は現在の状態を維持するよう構成され得る。このように、ＬＥＤ直管ランプは非導通状態を維持することにより、ＬＥＤ直管の一部が電源に接続されていたとしても、感電を防止する。
なお、ある特定の実施形態によれば、検出パルス生成モジュールにより生成されるパルス信号の幅は、１０μｓ〜１ｍｓであり、ＬＥＤ直管ランプが瞬間的に導通したとき、スイッチ回路を短時間導通状態にするのに用いられる。いくつかの実施形態において、パルス電流は、検出および判定のための検出判定回路を通過するよう生成される。このパルスは短時間であって長時間ではないため、感電状態は発生しない。さらに、動作段階（例えば、動作段階は、検出段階の後の期間であって、ＬＥＤ直管ランプの一部がまだ電源に接続されている期間である）の間、検出結果ラッチ回路も検出結果を保持しているため、回路状態の変化に合わせて事前に保存してあった検出結果を変化させることはない。こうして、検出結果の変化により生じる事態を回避することができる。いくつかの実施形態において、スイッチ回路等の取付検出モジュール、検出パルス生成モジュール、検出結果ラッチ回路、および検出判定回路は、回路コストおよびレイアウト空間の削減のため、チップに組み込んでから回路内に埋め込むことも可能である。
上記例において述べたように、いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプは、２つのパルス信号、すなわち、第１時間に出力される第１パルス信号と、第１時間の後の第２時間に出力される第２パルス信号とを出力するよう構成された第１回路と、ＬＥＤ駆動信号を受信し、スイッチのオンとオフとを制御する上記２つのパルス信号を受信するよう構成されたスイッチとを含む取付検出回路を備える。取付検出回路は、検出段階の間、２つのパルス信号それぞれの期間中、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに適切に接続されているかどうか検出するよう構成されていてもよい。２つのパルス信号いずれかの期間中に、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに適切に接続されていることが検出されなければ、スイッチは検出段階後もオフ状態のままでもよい。２つのパルス信号の少なくとも一方の期間中に、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに適切に接続されていることが検出されれば、スイッチは検出段階後もオン状態のままでもよい。２つのパルス信号は、ＬＥＤ駆動信号の半周期の倍数とは異なる時間を隔てるように、かつ少なくとも一方のパルス信号はＬＥＤ駆動信号が実質的にゼロの電流値を有する時に発生しないように、発生させてもよい。なお、２つのパルス信号を生成するための回路について述べたが、本開示はそのような回路に限定されるものではない。例えば、回路は、複数のパルス信号が発生し、そのうちの少なくとも２つの信号がＬＥＤ駆動信号の半周期の倍数とは異なる時間を隔てて発生するように、かつ複数のパルス信号の少なくとも１つはＬＥＤ駆動信号が実質的にゼロの電流値を有する時に発生しないように実施されてもよい。
図１５Ｇを参照して、例示的な一実施形態に係る取付検出モジュールについて説明する。取付検出モジュールは、検出パルス生成モジュール２７４０（検出パルス生成回路または第１回路と呼んでもよい）、検出結果ラッチ回路２７６０（第２回路と呼んでもよい）、スイッチ回路２７８０（第３回路と呼んでもよい）、および検出判定回路２７７０（第４回路と呼んでもよい）を備える。検出パルス生成モジュール２７４０は、パス２７４１を介して検出結果ラッチ回路２７６０に連結（例えば、電気的に接続）され、少なくとも１つのパルス信号を生成するよう構成されている。本明細書中でいうパスは、２つの部品、回路、もしくはモジュールを接続する導電線を含んでもよいし、またはそれぞれの部品、回路、もしくはモジュールに接続された導電線の両端部を含んでもよい。検出結果ラッチ回路２７６０は、パス２７６１を介してスイッチ回路２７８０に連結（例えば、電気的に接続）され、検出パルス生成モジュール２７４０からの（１つ以上の）パルス信号を受信および出力するよう構成されている。スイッチ回路２７８０は、ＬＥＤ直管ランプの電源ループの一端（例えば第１取付検出端子２５２１）および検出判定回路２７７０に連結（例えば、電気的に接続）され、検出結果ラッチ回路２７６０から出力された（１つ以上の）パルス信号を受信するよう構成され、そのパルス信号を受信している間導通する（またはオンになる）ことにより、ＬＥＤ直管ランプの電源ループを導通状態にするよう構成されている。検出判定回路２７７０はスイッチ回路２７８０、ＬＥＤ直管の電源ループの他端（例えば第２取付検出端子２５２２）、および検出結果ラッチ回路２７６０に連結（例えば、電気的に接続）され、スイッチ回路２７８０と電源ループが導通状態のとき電源ループ上の少なくとも１つのサンプリング信号を検出することにより、ＬＥＤ直管ランプとランプソケットとの取付状態を判定するよう構成されている。さらに検出判定回路２７７０は、次の制御のために、（１つ以上の）検出結果を検出結果ラッチ回路２７６０に送信するよう構成されている。いくつかの実施形態において、検出パルス生成モジュール２７４０はさらに、検出結果ラッチ回路２７６０の出力に連結（例えば、電気的に接続）されて、（１つまたは複数の）パルス信号の時間を制御する。
いくつかの実施形態において、第１パス２７８１の一端は、検出判定回路２７７０の第１ノードに連結され、第１パス２７８１の他端は、スイッチ回路２７８０の第１ノードに連結される。いくつかの実施形態において、検出判定回路２７７０の第２ノードは、電源ループの第２取付検出端子２５２２に連結され、スイッチ回路２７８０の第２ノードは、電源ループの第１取付検出端子２５２１に連結される。いくつかの実施形態において、第２パス２７７１の一端は、検出判定回路２７７０の第３ノードに連結され、第２パス２７７１の他端は、検出結果ラッチ回路２７６０の第１ノードに連結され、第３パス２７４１の一端は、検出結果ラッチ回路２７６０の第２ノードに連結され、第３パス２７４１の他端は、検出パルス生成回路２７４０の第１ノードに連結されている。いくつかの実施形態において、第４パス２７６１の一端は、スイッチ回路２７８０の第３ノードに連結され、第４パス２７６１の他端は、検出結果ラッチ回路２７６０の第３ノードに連結されている。いくつかの実施形態において、第４パス２７６１は、検出パルス生成回路２７４０の第２ノードにも連結されている。
いくつかの実施形態において、検出判定回路２７７０は、第１パス２７８１およびスイッチ回路２７８０を経由して第１取付検出端子２５２１と第２取付検出端子２５２２との間の信号を検出するよう構成されている。例えば、上記構成により、検出判定回路２７７０は、第１取付検出端子２５２１および第２取付検出端子２５２２を流れる電流が所定の電流値より小さいか大きいかを検出および判定して、第２パス２７７１を介して検出結果信号を検出結果ラッチ回路２７６０に送信または提供することができる。
いくつかの実施形態において、検出パルス生成回路２７４０は、検出結果ラッチ回路２７６０を経由してパルス信号を生成することにより、パルス信号期間中、スイッチ回路２７８０を導通状態で作動させる。一方、その結果、取付検出端子２５２１と２５２２との間のＬＥＤ直管ランプの電源ループも同様に導通状態となる。検出判定回路２７７０は、電源ループ上のサンプリング信号を検出して、検出結果に基づき信号を生成して、検出結果ラッチ回路２７６０が検出判定回路２７７０から受信した検出結果をラッチするタイミングを検出結果ラッチ回路２７６０に伝える。例えば、検出判定回路２７７０は、検出結果ラッチ回路２７６０等のラッチ回路を、ＬＥＤ直管ランプのために、導通状態か遮断状態のいずれかに対応する状態にして維持させる信号を生成するよう構成された回路でもよい。検知結果ラッチ回路２７６０は、検出結果信号（または検出結果信号およびパルス信号）に従い検出結果を保持し、第４パス２７６１を介して検出結果ラッチ回路２７６０の第３ノードに連結されたスイッチ回路２７８０に、検出結果を送信または提供する。スイッチ回路２７８０は、スイッチ回路２７８０の第３ノードを介して検出結果ラッチ回路から送信された検出結果を受信し、検出結果に従い、取付検出端子２５２１および２５２２間の導通または遮断状態を制御する。
検出パルス生成モジュール２７４０（または回路）、検出結果ラッチ回路２７６０、スイッチ回路２７８０、および検出判定回路２７７０の詳細な回路構成と全体的な動作について以下に述べる。
図１５Ｈを参照して、例示的な一実施形態に係る検出パルス生成モジュールについて説明する。検出パルス生成モジュール２７４０は、抵抗２７４２（第６抵抗と呼んでもよい）と、コンデンサ２７４３（第４コンデンサと呼んでもよい）と、シュミット・トリガー２７４４と、抵抗２７４５（第７抵抗と呼んでもよい）と、トランジスタ２７４６（第２トランジスタと呼んでもよい）と、抵抗２７４７（第８抵抗と呼んでもよい）とを備える。
いくつかの実施形態において、抵抗２７４２の一端は駆動信号、例えばＶＣＣに接続され、抵抗２７４２の他端はコンデンサ２７４３の一端に接続される。コンデンサ２７４３の他端は接地ノードに接続される。いくつかの実施形態において、シュミット・トリガー２７４４は、入力端と出力端とを有し、入力端は抵抗２７４２とコンデンサ２７４３との接続ノードに接続され、出力端は第３パス２７４１を介して検出結果ラッチ回路２７６０に接続されている（図１５Ｇ）。いくつかの実施形態において、抵抗２７４５の一端は抵抗２７４２とコンデンサ２７４３との接続ノードに接続され、抵抗２７４５の他端はトランジスタ２７４６のコレクタに接続される。トランジスタ２７４６のエミッタは接地ノードに接続される。いくつかの実施形態において、抵抗２７４７の一端はトランジスタ２７４６のベースに接続され、抵抗２７４７の他端は第４パス２７６１を介して検出結果ラッチ回路２７６０（図１５Ｇ）およびスイッチ回路２７８０（図１５Ｇ）に接続される。ある特定の実施形態において、検出パルス生成モジュール２７４０はさらに、アノードとカソードとを有するツェナー・ダイオード２７４８を備え、アノードはコンデンサ２７４３の接地されている他端に接続され、カソードはコンデンサ２７４３の端部（抵抗２７４２とコンデンサ２７４３との接続ノード）に接続されている。
図１５Ｉを参照して、例示的な一実施形態に係る検出結果ラッチ回路について説明する。検出結果ラッチ回路２７６０は、データ入力端Ｄ、クロック入力端ＣＬＫ、および出力端Ｑを有し、データ入力端Ｄが上記の駆動信号（例えばＶｃｃ）に接続され、クロック入力端ＣＬＫが検出判定回路２７７０（図１５Ｇ）に接続されたＤフリップフロップ２７６２（第２Ｄフリップフロップと呼んでもよい）と、第１入力端、第２入力端、および出力端を有し、第１入力端がシュミット・トリガー２７４４（図１５Ｈ）の出力端に接続され、第２入力端がＤフリップフロップ２７６２の出力端Ｑに接続され、出力端が抵抗２７４７（図１５Ｈ）の他端とスイッチ回路２７８０（図１５Ｇ）に接続されたＯＲゲート２７６３（第３ＯＲゲートと呼んでもよい）とを備える。
図１５Ｊを参照して、例示的な一実施形態に係るスイッチ回路について説明する。スイッチ回路２７８０は、ベースと、コレクタと、エミッタとを有し、ベースは第４パス２７６１（図１５Ｉ）を介してＯＲゲート２７６３の出力に接続され、コレクタは第１取付検出端子２５２１等の電源ループの一端に接続され、エミッタは検出判定回路２７７０（図１５Ｇ）に接続されたトランジスタ２７８２（第３トランジスタと呼んでもよい）を備える。いくつかの実施形態において、トランジスタ２７８２は、例えばＭＯＳＦＥＴのような他の同等の電子部品と入れ替えてもよい。
図１５Ｋを参照して、例示的な一実施形態に係る検出判定回路について説明する。検出判定回路２７７０は、一端がトランジスタ２７８２（図１５Ｊ）のエミッタに接続され、他端が第２取付検出端子２５２２等の電源ループの他端に接続された抵抗２７７４（第９抵抗と呼んでもよい）と、アノードおよびカソードを有し、アノードは抵抗２７４４の接地ノードに接続されていない一端に接続されたダイオード２７７５（第２ダイオードと呼んでもよい）と、第１入力端、第２入力端、および出力端を有するコンパレータ２７７２（第２コンパレータと呼んでもよい）と、第１入力端と、第２入力端と、出力端とを有するコンパレータ２７７３（第３コンパレータと呼んでもよい）と、抵抗２７７６（第１０抵抗と呼んでもよい）と、抵抗２７７７（第１１抵抗と呼んでもよい）と、コンデンサ２７７８（第５コンデンサと呼んでもよい）とを備える。
いくつかの実施形態において、第４回路２５７０は、第１端子２５８１および第３回路２５８０を介して第１取付検出端子２５２１と第２取付検出端子２５２２との間の信号を検出するよう構成されている。例えば、上記構成により、第４回路２５７０は、第１取付検出端子２５２１および第２取付検出端子２５２２を流れる電流が所定の電流値より小さいか大きいかを検出および判定して、第２端子２５７１を介して検出結果信号を第２回路２５６０へ送信または提供することができる。
いくつかの実施形態において、回路レイアウトスペースの削減と、それによる回路製造コストの削減のために、取付検出モジュールのいくつかの部分を集積回路（ＩＣ）に組み込んでもよい。例えば、検出パルス生成モジュール２７４０のシュミット・トリガー２７４４、検出結果ラッチ回路２７６０、ならびに検出判定回路２７７０の２つのコンパレータ２７７２および２７７３をＩＣに組み込んでもよいが、本開示はそれに限定されない。
いくつかの例示的な実施形態に従い、取付検出モジュールの動作についてさらに詳しく述べる。例示的な一実施形態において、コンデンサ電圧は変化せず、ＬＥＤ直管ランプの電源ループが導通状態になる前の電源ループ内のコンデンサの電圧はゼロで、コンデンサの過渡応答は短絡状態を有しているように見えてもよく、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられているとき、過渡応答においてＬＥＤ直管ランプの電源ループはより小さな限流抵抗およびより大きなピーク電流を有してもよく、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていないとき、過渡応答においてＬＥＤ直管ランプの電源ループはより大きな限流抵抗およびより小さなピーク電流を有してもよい。本実施形態においては、ＵＬ規格を満たして、ＬＥＤ直管ランプの漏れ電流が５ＭＩＵ未満となるようにしてもよい。以下の表は、ＬＥＤ直管ランプが正常に作動している場合（例えば、ＬＥＤ直管ランプの２つのエンドキャップが正しくランプソケットに取付けられているとき）と、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていないとき（例えば、ＬＥＤ直管ランプの一方のエンドキャップはランプソケットに取付けられているが、他方のエンドキャップは人体に触れているとき）との電流の比較を示している。
上記表に示された分母部分において、ＲｆｕｓｅはＬＥＤ直管ランプのヒューズの抵抗を表している。例えば、１０ｏｈｍを用いてもよいが、最小過渡電流ｉｐｋ＿ｍｉｎの計算におけるＲｆｕｓｅの抵抗値として、本開示はこれに限定されず、最大過渡電流ｉｐｋ＿ｍａｘの計算におけるＲｆｕｓｅの抵抗値として５１０ｏｈｍを用いてもよい（過渡応答における人体の導通抵抗をエミュレートするため５００ｏｈｍを可算するものである）。分子部分において、二乗平均平方根電圧から得た最大電圧（Ｖｍａｘ＝Ｖｒｍｓ＊１．４１４＝３０５＊１．４１４）は最大過渡電流ｉｐｋ＿ｍａｘの計算に用いられ、最小電圧差、例えば５０Ｖ（ただし本開示はこれに限定されない）は、最小過渡電流ｉｐｋ＿ｍｉｎの計算に用いられる。従って、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられ（例えば、ＬＥＤ直管ランプの２つのエンドキャップがランプソケットに正しく取付けられ）、正常に作動するとき、最小過渡電流は５Ａである。しかし、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていないとき（例えば、一方のエンドキャップはランプソケットに取付けられているが、他方は人体に触れているとき）、最大過渡電流は８４５ｍＡにすぎない。従って、開示された実施形態のある特定の例においては、過渡応答を経てフィルタ回路のコンデンサ等のＬＥＤ電源ループ内のコンデンサを流れる電流を用いて、ＬＥＤ直管ランプとランプソケットとの取付状態を検出、判定する。例えば、このような実施形態では、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられているかどうか検出してもよい。開示された実施形態のある特定の例はさらに、ランプソケットに正しく取付けられていないＬＥＤ直管ランプの導電部分に触れたユーザを感電から守るためのメカニズムを提供する。上記の実施形態を用いて、開示された発明のある特定の態様について説明したが、本開示はこれら実施形態に限定されない。
さらに、再び図１５Ｇを参照すると、いくつかの実施形態において、ある期間（例えば、パルス信号の周期を判定するのに利用される期間）後にＬＥＤ直管ランプをランプソケットに取付けようとすると、検出パルス生成モジュール２７４０は、第１低レベル電圧から上昇した第１高レベル電圧を、パス２７４１（第３パスともいう）を通じて検出結果ラッチ回路２７６０に出力する。検出結果ラッチ回路２７６０は第１高レベル電圧を受信した後、パス２７６１（第４パスともいう）を通じて、スイッチ回路２７８０と検出パルス生成モジュール２７４０とに第２高レベル電圧を同時に出力する。いくつかの実施形態において、スイッチ回路２７８０が第２高レベル電圧を受信すると、スイッチ回路２７８０は導通することによりＬＥＤ直管ランプの電源ループも導通状態にする。例示的な本実施形態において、電源ループは少なくとも第１取付検出端子２５２１と、スイッチ回路２７８０と、パス２７８１（第５パスともいう）と、検出判定回路２７７０と、第２取付検出端子２５２２とを含む。一方、検出パルス生成モジュール２７４０は検出結果ラッチ回路２７６０から第２高レベル電圧を受信し、ある期間（例えば、パルス信号の幅（もしくは期間）を判定するのに利用される期間）後、第１高レベル電圧からの出力は第１低レベル電圧まで下がる（第１低レベル電圧の第１時間、第１高レベル電圧、および第１低レベル電圧の第２時間が第１パルス信号を形成する）。いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプの電源ループが導通状態のとき、検出判定回路２７７０は、電源ループ上の電圧信号等の第１サンプリング信号を検出する。第１サンプリング信号が基準電圧等の規定の信号より大きいか又は等しいとき、取付検出モジュールは、上述した開示された実施形態の適用原理に従い、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていると判定する。従って、取付検出モジュールに含まれる検出判定回路２７７０は、パス２７７１（第２パスともいう）を通じて検出結果ラッチ回路２７６０に第３高レベル電圧（第１高レベル信号ともいう）を出力する。検出結果ラッチ回路２７６０は第３高レベル電圧（第１高レベル信号ともいう）を受信し、スイッチ回路２７８０へ第２高レベル電圧（第２高レベル信号ともいう）を出力し続ける。スイッチ回路２７８０は第２高レベル電圧（第２高レベル信号ともいう）を受信し、導通状態を維持することにより電源ループを導電状態のままにする。電源ループが導通状態のままの間は、検出パルス生成モジュール２７４０はパルス信号を全く生成しない。
しかしながら、いくつかの実施形態において、前記第１サンプリング信号が規定の信号より小さいとき、上述のある特定の例示的な実施形態によると、取付検出モジュールは、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていないと判定する。従って、検出判定回路２７７０は、第３低レベル電圧（第１低レベル信号ともいう）を検出結果ラッチ回路２７６０に出力する。検出結果ラッチ回路２７６０は第３低レベル電圧（第１低レベル信号ともいう）を受信し、スイッチ回路２７８０へ第２低レベル（第２低レベル信号ともいう）を出力し続ける。スイッチ回路２７８０は第２低レベル電圧（第２低レベル信号ともいう）を受信し、ブロック状態を維持することにより電源ループを開状態のままにする。従って、ランプソケットに正しく取付けられていないＬＥＤ直管ランプの導電部分に触れることによって起こる感電を十分回避することができる。
いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプの電源ループはある期間（パルス信号の周期を表す期間）開状態のままのとき、検出パルス生成モジュール２７４０は、第１低レベル電圧から上昇した第１高レベル電圧を、パス２７４１を通じて検出結果ラッチ回路２７６０に再度出力する。検出結果ラッチ回路２７６０は第１高レベル電圧を受信した後、第２高レベル電圧をスイッチ回路２７８０と検出パルス生成モジュール２７４０とに同時に出力する。いくつかの実施形態において、スイッチ回路２７８０が第２高レベル電圧を受信すると、スイッチ回路２７８０は再び導通して、ＬＥＤ直管ランプの電源ループも導通状態にする（例示的な本実施形態において、電源ループは少なくとも、第１取付検出端子２５２１と、スイッチ回路２７８０と、パス２７８１と、検出判定回路２７７０と、第２取付検出端子２５２２とを含む）。一方、検出パルス生成モジュール２７４０は検出結果ラッチ回路２７６０から第２高レベル電圧を受信し、ある期間（例えば、パルス信号の幅（もしくは期間）を判定するのに利用される期間）後、第１高レベル電圧からの出力は第１低レベル電圧まで低下する（第１低レベル電圧の第３時間、第１高レベル電圧の第２時間、および第１低レベル電圧の第４時間が第２パルス信号を形成する）。いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプの電源ループが再び導通状態になると、検出判定回路２７７０も、電源ループ上の電圧信号等の第２サンプリング信号を再び検出する。前記第２サンプリング信号が規定の信号と同じかまたはより大きいとき、上述のある特定の例示的な実施形態により、取付検出モジュールは、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていると判定する。従って、検出判定回路２７７０は、第３高レベル電圧（第１高レベル信号ともいう）を、パス２７７１を通じて検出結果ラッチ回路２７６０に出力する。検出結果ラッチ回路２７６０は第３高レベル電圧（第１高レベル信号ともいう）を受信し、スイッチ回路２７８０へ第２高レベル電圧（第２高レベル信号ともいう）を出力し続ける。スイッチ回路２７８０は第２高レベル電圧（第２高レベル信号ともいう）を受信し、導通状態を維持することにより電源ループを導通状態のままにする。電源ループが導通状態のままの間、検出パルス生成モジュール２７４０はパルス信号を全く生成しない。
いくつかの実施形態において、前記第２サンプリング信号が規定の信号より小さいとき、上述のある特定の例示的な実施形態により、取付検出モジュールは、ＬＥＤ直管ランプがランプソケットに正しく取付けられていないと判定する。従って、検出判定回路２７７０は、第３低レベル電圧（第１低レベル信号ともいう）を検出結果ラッチ回路２７６０に出力する。検出結果ラッチ回路２７６０は第３低レベル電圧（第１低レベル信号ともいう）を受信し、スイッチ回路２７８０へ第２低レベル電圧（第２低レベル信号ともいう）を出力し続ける。スイッチ回路２７８０は第２低レベル電圧（第２低レベル信号ともいう）を受信し、ブロック状態を維持することにより電源ループを開状態のままにする。
次に、図１５Ｈ〜図１５Ｋを同時に参照すると、いくつかの実施形態において、ＬＥＤ直管ランプをランプソケットに取付けようとすると、コンデンサ２７４３は、抵抗２７４２を通じて、駆動信号、例えばＶｃｃにより充電される。そして、コンデンサ２７４３の電圧がシュミット・トリガー２７４４を起動するのに十分なレベルまで上昇すると、シュミット・トリガー２７４４は、初期状態における第１低レベル電圧から上昇した第１高レベル電圧をＯＲゲート２７６３の入力端に出力する。ＯＲゲート２７６３がシュミット・トリガー２７４４から第１高レベル電圧を受信すると、ＯＲゲート２７６３は、トランジスタ２７８２のベースと抵抗２７４７に第２高レベル電圧を出力する。トランジスタ２７８２のベースがＯＲゲート２７６３から第２高レベル電圧を受信すると、トランジスタ２７８２のコレクタとエミッタが導通状態になり、さらにＬＥＤ直管ランプの電源ループ（例示的な本実施形態において、電源ループは少なくとも第１取付検出端子２５２１と、トランジスタ２７８２と、抵抗２７４４と、第２取付検出端子２５２２とを備える）も同様に導通状態にする。一方、トランジスタ２７４６のベースが抵抗２７４７を通じてＯＲゲート２７６３から第２高レベル電圧を受信すると、トランジスタ２７４６のコレクタとエミッタが導通状態になって接地され、抵抗２７４５を通じてコンデンサ２７４３の電圧を放電して接地させる。いくつかの実施形態において、コンデンサ２７４３の電圧がシュミット・トリガー２７４４を起動するのに十分なレベルではないとき、シュミット・トリガー２７４４は、第１高レベル電圧から低下した第１低レベル電圧を出力する（第１時間における第１低レベル電圧の第１インスタンス、それに続く第１高レベル電圧、それに続く第２時間における第１低レベル電圧の第２インスタンスが第１パルス信号を形成する）。ＬＥＤ直管ランプの電源ループが導通状態のとき、過渡応答により、フィルタ回路のコンデンサ等、電源ループのコンデンサを通過する電流が、トランジスタ２７８２および抵抗２７７４を流れ、抵抗２７７４の電圧信号を形成する。電圧信号は、コンパレータ２７７２によって基準電圧と比較される。基準電圧は、例えば１．３Ｖであるが、それに限定されない。電圧信号が基準電圧以上のとき、コンパレータ２７７２は、第３高レベル電圧をＤフリップフロップ２７６２のクロック入力端ＣＬＫに出力する。一方、Ｄフリップフロップ２７６２のデータ入力端Ｄは駆動信号に接続されているため、Ｄフリップフロップ２７６２は（出力端Ｑより）高レベル電圧をＯＲゲート２７６３のもう一方の入力端に出力する。これにより、ＯＲゲート２７６３は、第２高レベル電圧をトランジスタ２７８７のベースに出力し続けることになり、結果として、トランジスタ２７８２とＬＥＤ直管ランプの電源ループとは導通状態のままとなる。そのうえ、ＯＲゲート２７６３が第２高レベル電圧を出力し続けることにより、トランジスタ２７４６が導通して接地されるため、コンデンサ２７４３はシュミット・トリガー２７４４を起動させるのに十分な電圧まで達することができない。
しかしながら、抵抗２７７４の電圧信号が基準電圧未満のとき、コンパレータ２７７２は、第３高レベル電圧をＤフリップフロップ２７６２のクロック入力端ＣＬＫに出力する。一方、Ｄフリップフロップ２７６２の初期出力は低レベル電圧（例えばゼロ電圧）であるため、Ｄフリップフロップ２７６２は（出力端Ｑから）低レベル電圧をＯＲゲート２７６３の他方の入力端に出力する。さらに、ＯＲゲート２７６３の入力端によって接続されたシュミット・トリガー２７４４も第１低レベル電圧の出力を取り戻し、こうしてＯＲゲート２７６３はトランジスタ２７８２のベースへの第２低レベル電圧の出力を続けることになり、結果として、トランジスタ２７８２はブロック状態（またはオフ状態）のままに、ＬＥＤ直管ランプの電源ループは開状態のままになる。さらに、ＯＲゲート２７６３が第２低レベル電圧を出力し続けることにより、トランジスタ２７４６はブロック状態（またはオフ状態）のままになるため、次の（パルス信号）検出のために、コンデンサ２７４３は抵抗２７４２を通じて駆動信号により再び充電される。
いくつかの実施形態において、パルス信号の周期（または間隔）は、抵抗２７４２とコンデンサ２７４３の値により決まる。場合によっては、パルス信号の周期は、約３ミリ秒から約５００ミリ秒の範囲の値を含んでもよく、約２０ミリ秒から約５０ミリ秒の範囲でもよい。いくつかの実施形態において、パルス信号の幅（または期間）は、抵抗２７４５とコンデンサ２７４３の値により決まる。場合によっては、パルス信号の幅は、約１マイクロ秒から約１００マイクロ秒の範囲の値を含んでもよく、約１０マイクロ秒から約２０マイクロ秒の範囲でもよい。ツェナー・ダイオード２７４８は保護機能を提供するが、場合によっては省略してもよい。場合によっては、電力消費を考慮して、抵抗２７４４は並列接続された２つの抵抗を備えてもよく、その等価抵抗は、約０．１ｏｈｍから約５ｏｈｍの範囲の値を含んでもよい。抵抗２７７６と２７７７は分圧機能を提供するため、コンパレータ２７７３の入力は基準電圧より大きくなる。基準電圧の値は例えば０．３Ｖだが、これに限定されない。コンデンサ２７７８は調整およびフィルタリング機能を提供する。ダイオード２７７５は信号の送信を一方方向に制限する。さらに、例示的な実施形態により開示された取付検出モジュールは、デュアルエンド電源を備えた別のタイプのＬＥＤ照明器具、例えば、外部駆動信号として商用電源を直接使用するＬＥＤランプ、外部駆動信号として安定器から出力された信号を使用するＬＥＤランプなどに適合させてもよい。しかしながら、本発明は上記の例示的な実施形態に限定されない。
いくつかの実施形態によれば、本発明はさらにＬＥＤ（発光素子）直管ランプをランプソケットに取付ける際にユーザの感電を防止するために前記ＬＥＤ直管ランプにより採用される検出方法を提供する。この検出方法は、前記ＬＥＤ直管ランプ内に構成された検出パルス生成モジュールにより第１パルス信号を生成するステップと、前記ＬＥＤ直管ランプの電源ループ上にあるスイッチ回路により、検出結果ラッチ回路を通じて前記第１パルス信号を受信し、前記第１パルス信号の期間中、前記スイッチ回路の導通状態を維持することにより前記電源ループを導通状態にするステップと、前記電源ループが導通状態にあるとき、検出判定回路により前記電源ループ上の第１サンプリング信号を検出し、前記第１サンプリング信号を規定の信号と比較するステップとを含み、前記第１サンプリング信号が前記規定の信号より大きいか又は等しいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により第１高レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１高レベル信号を受信し、第２高レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２高レベル信号を受信し、導通することにより前記電源ループを導通状態のままにするステップとを含む。
いくつかの実施形態において、前記第１サンプリング信号が前記規定の信号より小さいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により第１低レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１低レベル信号を受信し、第２低レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２低レベル信号を受信し、前記スイッチ回路のオフ状態を維持することにより前記電源ループを開状態のままにするステップとを含む。
いくつかの実施形態において、前記電源ループが開状態のままであるとき、前記検出方法はさらに、前記検出パルス生成モジュールにより第２パルス信号を生成するステップと、前記スイッチ回路により前記検出結果ラッチ回路を通じて前記第２パルス信号を受信し、前記第２パルス信号の期間中、前記スイッチ回路のオフ状態を再び導通状態に変更することにより前記電源ループを再度導通状態にするステップと、前記電源ループが再度導通状態になったとき、前記検出判定回路により前記電源ループ上の第２サンプリング信号を検出し、前記第２サンプリング信号を前記規定の信号と比較するステップとを含み、前記第２サンプリング信号が前記規定の信号より大きいか又は等しいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により前記第１高レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１高レベル信号を受信し、前記第２高レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２高レベル信号を受信し、前記スイッチ回路の導通状態を維持することにより前記電源ループを導通状態のままにするステップとを含む。
いくつかの実施形態において、前記第２サンプリング信号が前記規定の信号より小さいとき、前記検出方法はさらに、前記検出判定回路により前記第１低レベル信号を出力するステップと、前記検出結果ラッチ回路により前記第１低レベル信号を受信し、前記第２低レベル信号を出力するステップと、前記スイッチ回路により前記第２低レベル信号を受信し、前記スイッチ回路のオフ状態を維持することにより前記電源ループを開状態のままにするステップとを含む。
いくつかの実施形態において、前記第１パルス信号の期間（または幅）は１０マイクロ秒から１ミリ秒の間で、前記第２パルス信号の期間（または幅）は１０マイクロ秒から１ミリ秒の間である。
いくつかの実施形態において、Ｔを前記駆動信号の周期、Ｘをゼロ以上の整数とし、０＜Ｙ＜１を満たすとき、前記第１パルス信号から前記第２パルス信号までの時間間隔は（Ｘ＋Ｙ）（Ｔ／２）である。
いくつかの実施形態において、前記第１パルス信号の期間（または幅）は１マイクロ秒から１００マイクロ秒の間で、前記第２パルス信号の期間（または幅）は１マイクロ秒から１００マイクロ秒の間である。
いくつかの実施形態において、前記第１パルス信号から前記第２パルス信号までの時間間隔（または前記パルス信号の周期）は３ミリ秒から５００ミリ秒の間である。
いくつかの実施形態において、少なくとも２つの保護部品、例えば２つのヒューズがそれぞれ、ＬＥＤ直管ランプの電源ループ上にある、ＬＥＤ直管ランプの内部回路とＬＥＤ直管ランプの導体ピンとの間に接続される。いくつかの実施形態において、４つのヒューズが、それぞれ２つずつ導体ピンを有する両端のエンドキャップで電力供給を受けるＬＥＤ直管ランプに用いられる。この場合、例えば、２つのヒューズがそれぞれ、一方のエンドキャップの２つの導体ピンの間、およびこのエンドキャップの２つの導体ピンの一方とＬＥＤ直管ランプの内部回路との間に接続され、残りの２つのヒューズがそれぞれ、他方のエンドキャップの２つの導体ピンの間、およびこのエンドキャップの２つの導体ピンの一方とＬＥＤ直管ランプの内部回路との間に接続される。いくつかの実施形態において、電源（または外部駆動源）とＬＥＤ直管ランプの整流回路との間の容量は、０〜約１００ｐＦの範囲にあってもよい。いくつかの実施形態において、上記の取付検出モジュールは、外部電源を使用するよう構成されてもよい。
電源モジュールの設計によれば、外部駆動信号は、デュアルエンド電源の駆動構造を通じてＬＥＤ直管ランプに入力される、低周波交流信号（例えば商用電源）、高周波交流信号（例えば電子安定器により供給される信号）、または直流信号（例えばバッテリーや外部に構成された駆動源により供給される信号）であってもよい。デュアルエンド電源の駆動構造においても、シングルエンド電源として、その一端のみを使用して外部駆動信号を入力してもよい。
外部駆動信号が直流信号の場合、電源モジュール内の整流回路を省略してもよい。
電源モジュール内の整流回路の設計によれば、デュアル整流回路があってもよい。デュアル整流回路の第１、第２整流回路はそれぞれ、ＬＥＤ直管ランプの両端に配置された２つのエンドキャップに連結される。デュアル整流回路は、デュアルエンド電源の駆動構造に適用可能である。さらに、少なくとも１つの整流回路を有するＬＥＤ直管ランプは、低周波交流信号、高周波交流信号、または直流信号の駆動構造に適用可能である。
デュアル整流回路は、例えば、２つの半波整流回路、２つの全波ブリッジ整流回路、または１つの半波整流回路と１つの全波ブリッジ整流回路を備えてもよい。
ＬＥＤ直管ランプ内のピンの設計によれば、一端に２つのピン（他端にはピンなし）、両端の対応する端部に２つのピン、または両端の対応する端部に４つのピンがあってもよい。一端に２つのピン、および両端の対応する端部に２つのピンの設計は、整流回路のシングル整流回路設計に適用可能である。両端の対応する端部に４つのピンの設計は、整流回路のデュアル整流回路設計に適用可能であり、外部駆動信号は、１つの端部の２つのピン、または２つの端部それぞれのいずれかのピンにより受信することが可能である。
電源モジュールのフィルタ回路の設計によれば、１つのコンデンサ、またはπフィルタ回路があってもよい。フィルタ回路は、低リップル電圧の直流信号をフィルタ信号として提供するため、整流信号の高周波成分をフィルタリングにより除去する。フィルタ回路はさらに、ＵＬ規格の特定周波数での電流制限に適合させるため、特定周波数に対して高インピーダンスを有するＬＣフィルタ回路を備える。さらに、いくつかの実施形態に係るフィルタ回路は、ＬＥＤ直管ランプの（１つまたは複数の）回路に起因する電磁波障害（ＥＭＩ）を低減するために、整流回路と（１つまたは複数の）ピンとの間に連結されたフィルタユニットを備える。ＬＥＤ直管ランプは、外部駆動信号が直流信号の場合、電源モジュール内のフィルタ回路を省略してもよい。
いくつかの実施形態におけるＬＥＤ照明モジュールの設計によれば、ＬＥＤ照明モジュールは、ＬＥＤモジュールと駆動回路、またはＬＥＤモジュールだけを備える。ＬＥＤモジュールの過電圧を防止するため、ＬＥＤモジュールは電圧安定回路と並列に接続されてもよい。電圧安定回路は、ツェナー・ダイオード、ＤＩＡＣなどの電圧クランプ回路であってもよい。整流回路が容量性回路を有している場合、いくつかの実施形態において、２つのコンデンサがそれぞれ２つのエンドキャップの対応する２つのピンの間に連結され、これら２つのコンデンサと、電圧安定化回路としての容量性回路とは、容量分圧器として機能する。
ＬＥＤ照明モジュール内にＬＥＤモジュールだけしかなく、外部駆動信号が高周波交流信号の場合、コンデンサは高周波信号用抵抗と同等とみなせるため、容量性回路（例えば、少なくとも１つのコンデンサを含む）が少なくとも１つの整流回路内にあり、その容量性回路が整流回路の半波整流回路または全波ブリッジ整流回路と直列接続されて、電流変調回路（または電流調整器）として機能することにより、ＬＥＤモジュールの電流を変調または調整する。よって、たとえ異なる安定器が、異なる電圧論理レベルの高周波信号を提供するとしても、過電流を防止するため、ＬＥＤモジュールの電流を所定の電流範囲に変調することができる。加えて、エネルギー放出回路はＬＥＤモジュールと並列に接続されている。外部駆動信号がもはや供給されなくなると、エネルギー放出回路は、フィルタ回路に蓄積したエネルギーを放出して、フィルタ回路およびその他の回路の共鳴効果を低減してＬＥＤモジュールのちらつきを抑制する。いくつかの実施形態において、ＬＥＤ照明モジュール内にＬＥＤモジュールと駆動回路がある場合、駆動回路は降圧コンバータ、昇圧コンバータ、または昇降圧コンバータでもよい。駆動回路は、ＬＥＤモジュールの電流を規定の電流値に安定化するが、規定の電流値は、外部駆動信号に基づき変調してもよい。例えば、規定の電流値は、外部駆動信号の論理レベルの上昇に伴って上げてもよいし、外部駆動信号の論理レベルの低下に伴って下げてもよい。さらに、フィルタ回路からの電流を直接または駆動回路を通じてＬＥＤモジュールへの入力に切り替えるために、ＬＥＤモジュールと駆動回路との間にモード切り替え回路を追加してもよい。
ＬＥＤモジュールを保護するため、さらに保護回路を追加してもよい。保護回路は、ＬＥＤモジュールの電流および／または電圧を検出して、対応する過電流および／または過電圧保護が可能かどうか判定する。
電源モジュールの補助電源モジュールの設計によれば、エネルギー蓄積ユニットは、ＬＥＤモジュールに並列接続されたバッテリーまたはスーパーコンデンサでもよい。補助電源モジュールは、駆動回路を有するＬＥＤ照明モジュールに適用可能である。
電源モジュールのＬＥＤモジュールの設計によれば、ＬＥＤモジュールは、複数のＬＥＤをそれぞれ含む、互いに並列に接続された複数の列を備え、各ＬＥＤは、単一のＬＥＤチップまたは異なるスペクトルを発する複数のＬＥＤチップを有してもよい。異なるＬＥＤ列の各ＬＥＤは互いに接続されてメッシュ接続を形成してもよい。
つまり、上記の様々な特徴は、ＬＥＤ直管ランプの改良のために任意に組み合わせて実施することができる。
上述した本発明の例示的な特徴は、ＬＥＤ直管ランプの改良のために任意に組み合わせて達成することができるが、上記実施形態は例として述べたに過ぎない。本発明は本明細書中の記載に限定されず、本発明の精神並びに別記の請求項で定義された範囲を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

Claims (10)

  1. ランプ管と、
    外部駆動信号が入力されるように構成された外部接続端子をそれぞれ有し、前記ランプ管の各端にそれぞれ結合される２つのエンドキャップと、
    アノードと、前記外部接続端子の一方に電気接続されたカソードとを有する第１ダイオードと、
    前記第１ダイオードのアノードに電気接続されたアノードと、前記外部接続端子の他方に電気接続されたカソードとを有する第２ダイオードと、
    前記第１ダイオードのカソードに電気接続されたアノードと、カソードとを有する第３ダイオードと、
    前記第２ダイオードのカソードに電気接続されたアノードと、前記第３ダイオードのカソードに電気接続されたカソードとを有する第４ダイオードと、
    前記第３ダイオードおよび前記第４ダイオードのカソードに電気接続された第１端と、第２端とを有する第１コンデンサと、
    前記第１ダイオードおよび前記第２ダイオードのアノードと、前記第１コンデンサの第２端との間に電気接続されたスイッチ回路と、
    前記第１コンデンサに電気接続され、駆動信号を出力するように構成された駆動回路と、
    前記駆動信号を受信して発光するために、前記駆動回路に電気接続されたＬＥＤモジュールとを備え、
    一方の前記エンドキャップの外部接続端子に前記外部駆動信号が入力され、かつ、人体が他方の前記エンドキャップの外部接続端子に触れた場合、前記スイッチ回路は、周期的に１ミリ秒未満の間オンになる
    ＬＥＤ（発光素子）直管ランプ。
  2. 前記スイッチ回路がオンの間に発生する最大過渡電流は、８４５ｍＡ未満である
    請求項１に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  3. 人体が両方の前記エンドキャップの外部接続端子に触れていない状態で当該外部接続端子に前記外部駆動信号が入力される場合、前記スイッチ回路は、継続的にオンになる
    請求項１に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  4. 前記スイッチ回路がオンの期間は、１０マイクロ秒より長い
    請求項１に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  5. 前記第１ダイオード、前記第２ダイオード、前記第３ダイオードおよび前記第４ダイオードは、整流回路を形成する
    請求項１に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  6. さらに、
    前記第１コンデンサの第１端に電気接続された第１端と、第２端とを有するインダクタと、
    前記インダクタの第２端に電気接続された第１端と、前記第１コンデンサの第２端に電気接続された第２端とを有する第２コンデンサとを備える
    請求項１に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  7. 前記第１コンデンサと、前記第２コンデンサと、前記インダクタとは、フィルタリング回路を形成する
    請求項６に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  8. 前記スイッチ回路は、ＯＲゲートから出力された信号によって制御される
    請求項１に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  9. 前記ＯＲゲートは、パルス信号が入力される第１入力端子と、一方の前記外部接続端子に前記外部駆動信号が入力される時に人体が他方の前記外部接続端子に触れているか否かを示す信号が入力される第２入力端子とを有する
    請求項８に記載のＬＥＤ直管ランプ。
  10. 一方の前記外部接続端子に前記外部駆動信号が入力される時に人体が他方の前記外部接続端子に触れているか否かを示す前記信号は、ラッチ回路から提供される
    請求項９に記載のＬＥＤ直管ランプ。
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