JP4037857B2 - Ｌｅｄ照光装置 - Google Patents

Description

この発明は、ＬＥＤ等の固体発光素子を用いた照光装置に関する。とくに、現在広く普及している既存の蛍光灯器具に対する取付互換性を持った、ＬＥＤ照明管に関する。

一般に、蛍光灯は、内面に蛍光体を塗布した円筒状のガラス管の内部に水銀蒸気と不活性ガスを封入し、内面両端に電極（ヒータ）を設け、この電極に接続する端子をガラス管の両端に突設した構成を持っている。この蛍光灯は、蛍光灯の始動に必要な交流電圧を与えるとともに点灯に適した電流を流す安定器と、点灯スタート時の電圧を上げるグローランプを備えた器具に取り付けるようになっている。

ところで、蛍光灯は、ＬＥＤなどの固体発光素子に比べれば寿命が短く消費電力も大きい。また、蛍光灯はガラス管で構成されているので衝撃に弱く、取り扱いを誤った場合に破裂する危険があり、また得られる光の色彩（あるいは色温度）も限られている。

ＬＥＤは発光素子として広く用いられ、様々な用途で用いられている。近年、消費電力が少なく、寿命、耐久性に優れ、しかも各種の色（赤、緑、青、白など）を発光させることができる高輝度ＬＥＤが多くの分野で使用され、このＬＥＤを多数取り付けた照明装置（照光装置）も提案されている。

具体例を挙げると、蛍光灯器具に接続できる機構を有しＬＥＤおよび商用電源によってＬＥＤを点灯する回路を内蔵し蛍光灯器具に装着することによってＬＥＤを点灯し投光する投光器がある（特許文献１）。この投光器では、複数のＬＥＤが直列接続されて用いられている（文献１の図２参照）。

あるいは、蛍光管と同様に既設の蛍光灯器具に簡単に取り付けられる蛍光灯型ＬＥＤ照明装置がある（特許文献２）。このＬＥＤ照明装置は、透明な円筒パイプと、このパイプ内に設けた支持板と、この支持板両端に設けられ蛍光灯器具のソケットに嵌合する端子と、この端子に接続され支持板の上面に設けられたＡＣ／ＤＣ変換器と、この変換器に接続され支持板の底面に設けられた複数のＬＥＤと、これらＬＥＤそれぞれに給電され電圧を調整する電圧制御部とで構成されている。この照明装置では、各ＬＥＤに供給する電圧を電圧制御部で２．８Ｖ〜１．９９Ｖに調整している（文献２の段落０００１３、００１９、００２０参照）。

あるいは、既存の電球用ソケットや蛍光灯用ソケットに直接的に装着可能なＬＥＤ照明装置がある（特許文献３）。このＬＥＤ照明装置は、ＬＥＤを光源とする発光部と、ＡＣ用一般電球が装着される電球用ソケットに装着可能であってＬＥＤと電気的に接続された口金と、ＡＣ給電された場合に生成したＤＣ電圧を電球用ソケットおよび口金を介してＬＥＤに印加する電源部を備えている。この照明装置では、複数のＬＥＤが並列接続されて用いられている（文献３の図４、図６参照）。
実開平６−５４１０３号公報 特開２００１−３５１４０２号公報 特開２００１−５２５０４号公報

文献１〜文献３に開示されるようなＬＥＤを用いた投光器あるいは照明装置は、耐久性に優れているが、ＬＥＤを取り付ける灯具および／またはＬＥＤに合わせて、ＡＣ／ＤＣ変換器、トランスおよび制御装置などの付帯機器を個別に接続しなければならず、設備費が高くなりがちで施工作業も面倒である。

また既存の蛍光灯器具に対する取付互換性を保証するにあたっては、蛍光管を前後左右逆挿入しても安全に点灯することが前提条件としてあり、この条件を満たすことは必須である。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的の１つは、既存の蛍光灯器具にそのまま装着して使用可能な、ＬＥＤ等の発光素子を用いた照光装置を提供することである。

この発明の一実施の形態に係る照光装置（蛍光灯互換のＬＥＤ蛍光管）は、両端部それぞれに、周囲から電気的に絶縁された第１の端子対（Ａ１／Ａ２）および第２の端子対（Ｂ１／Ｂ２）を備えた棒状体（１０）を本体として持つ。この棒状体（１０）内部には、複数の直列固体発光素子（ＬＥＤ）により構成される発光素子アレイ（１５０）が取り付けられる。この発光素子アレイ（１５０）の両端（アノード側とカソード側）は、前記第１の端子対（Ａ１／Ａ２）および第２の端子対（Ｂ１／Ｂ２）にそれぞれへ直接的または間接的に接続される。

ここで、前記第１の端子対（Ａ１／Ａ２）および第２の端子対（Ｂ１／Ｂ２）のうちの一方端子対（Ａ１／Ａ２）と前記発光素子アレイ（１５０）の一端（アノード側）との間には、ダイオードオア回路（１１０）が挿入される。このダイオードオア回路（１１０）は、一方電極同士（例えばカソード同士）が結ばれた２個のダイオード（１１１、１１２）により構成できる。この場合、一方ダイオード（１１１）の他方電極（アノード）は前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の一端（Ａ１）に接続され、他方ダイオード（１１２）の他方電極（アノード）は前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の他端（Ａ２）に接続され、これらダイオードの一方電極（カソード）が前記発光素子アレイ（１５０）の一端（アノード側）へ直接的あるいは間接的（定電流回路を介するときは間接的）に接続される。

このような回路構成とすると、前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の一端（Ａ１）または前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の他端（Ａ２）を通過する電流は通すが（ＯＲ機能または論理和機能）、前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の一端（Ａ１）から前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の他端（Ａ２）への電流は通さず（逆流防止機能）、かつ前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の他端（Ａ２）から前記一方端子対（Ａ１／Ａ２）の一端（Ａ１）への電流を通さない（逆流防止機能）ようにできる（つまり、ダイオードオア回路（１１０）は、論理和機能と逆流防止機能とダイオード本来の整流機能を兼務することができる）。

前記第１の端子対（Ａ１／Ａ２）および第２の端子対（Ｂ１／Ｂ２）のうちの他方（Ｂ１／Ｂ２）と前記ダイオードオア回路（１１０）との間には、平滑用キャパシタ（１２０）が挿入される。このキャパシタ（１２０）は、前記第１の端子対（Ａ１／Ａ２）および第２の端子対（Ｂ１／Ｂ２）の間に印加される交流入力を前記ダイオードオア回路（１１０）で整流した直流によりチャージされる。このキャパシタ（１２０）にチャージされた直流が前記発光素子アレイ（１５０）に加わり、発光素子アレイ内の発光素子が発光する。

このように構成された照光装置において、前記第１の端子対（Ａ１／Ａ２）および前記第２の端子対（Ｂ１／Ｂ２）は、所定の（既存の）蛍光灯器具のソケット（２０、２２）に対して、前記棒状体左右両端部のいずれの方向から装着しても嵌合する寸法を持つ。そのため、前記棒状体（１０）は所定の（既存の）蛍光灯器具に左右何れの方向からも装着できるが、棒状体内部の電気回路（平滑キャパシタ、発光素子アレイなど）には前記ダイオードＯＲ回路により常に所定の極性の直流が印加されるから、平滑用キャパシタが逆電圧でパンクしたり、発光素子アレイが逆電圧で発光しない（最悪破壊）といった事故は起きない。

この発明の実施によれば、従来の蛍光灯照明装置にそのままトラブルなく装着できる、蛍光灯互換性を持った照光装置を提供できる。別の言い方をすれば、既存の蛍光管取付装置に前後左右いずれの方向でも取付装着可能で、逆接続でも安全に点灯する照光装置を提供できる。

図１は、既存の蛍光灯器具（従来の蛍光灯照明器具）の構成例を説明する図である。商用交流電源（ＡＣ１００Ｖ）の一方ラインＬ１は蛍光灯器具の左側ソケットの端子Ｃ１に接続される。また、ＡＣ１００Ｖの他方ラインＬ２は、スイッチ３０および安定器３２を介して、蛍光灯器具の右側ソケットの端子Ｄ１に接続される。また、蛍光灯器具の左側ソケットの端子Ｃ２および右側ソケットの端子Ｄ２には、グローランプ３４が接続される。左右ソケットの一対端子Ｃ１／Ｃ２およびＤ１／Ｄ２は、同一形状および同一サイズを持っている。（なお、蛍光灯器具によっては、グローランプ３４は端子Ｃ１〜Ｄ１間に接続され、端子Ｃ２〜Ｄ２がＡＣ１００Ｖ側に配線される場合もある。）
このような構成の蛍光灯器具に、左右に一対の端子Ａ１／Ａ２およびＢ１／Ｂ２を持った棒状の通常蛍光管１０ｐが装着される。なお、蛍光管１０ｐの左右一対の端子Ａ１／Ａ２およびＢ１／Ｂ２は対称の形状寸法を持つため、図示のように端子Ｃ１−Ａ１、Ｃ２−Ａ２、Ｄ１−Ｂ１、Ｄ２−Ｂ２のように装着できるほか、Ｃ１−Ａ２、Ｃ２−Ａ１、Ｄ１−Ｂ２、Ｄ２−Ｂ１のようにも、あるいはＣ１−Ｂ２、Ｃ２−Ｂ１、Ｄ１−Ａ２、Ｄ２−Ａ１のようにも装着できる。つまり、一般ユーザが蛍光管１０ｐを蛍光灯器具に装着するときは、端子の向きを考慮せずに装着する。

図１の構成では、蛍光管１０ｐがどのような向きに蛍光灯器具に装着されていても、スイッチ３０が閉じられると、グローランプ３４がオンして蛍光管１０ｐ内部のヒータが一時通電され、内部封入水銀が十分気化した頃にグローランプ３４がオフして安定器３２から高圧パルスが発生される。この高圧により端子Ａ１／Ａ２および端子Ｂ１／Ｂ２の間で放電がスタートし、蛍光管１０ｐは発光する。発光後は安定器３２からの高圧がなくなっても、通常のＡＣ１００Ｖで放電が維持され、発光を続ける。

図１のような構成の既存蛍光灯器具は「端子の向きを考慮せずに蛍光管を蛍光灯器具に装着できる」ことと、「発光スタート時に安定器から高圧パルスが発生する」ことを、必須の特徴として備えている。そこで、既存の蛍光灯と互換性を持たせたＬＥＤ照明管を提供するにあたっては、「端子の向きを考慮せずに蛍光管を蛍光灯器具に装着」してもトラブルなく使用でき、かつ「安定器から発生する高圧パルス」によりダメージを受けないことが必要条件となる。以下、この必要条件を備えた、この発明の実施の形態を説明する。

図２は、図１の蛍光灯器具に装着可能であって、この発明の一実施の形態に係る蛍光灯互換ＬＥＤ照明管１０（照光装置）の内部回路構成例を説明する図である。既存の蛍光灯器具の例えば左側ソケット端子Ｃ１に嵌合するＬＥＤ照明管１０の端子Ａ１にはダイオード１１１のアノードが接続される。この蛍光灯器具の左側ソケット端子Ｃ２に嵌合するＬＥＤ照明管１０の端子Ａ２にはダイオード１１２のアノードが接続される。これらのダイオード１１１、１１２のカソードは互いに接続され、接続されたカソードは平滑用キャパシタ（有極性電解コンデンサ）１２０の＋端子に接続される。このキャパシタ１２０の−端子はＬＥＤ照明管１０の端子Ｂ１およびＢ２に接続される（端子Ｂ１および端子Ｂ２は結線される）。

端子Ａ１と端子Ｂ１の間には、抵抗およびキャパシタの直列回路からなる高電圧パルス吸収回路（逆電圧保護回路）１３１が接続される。また、端子Ａ２と端子Ｂ２の間には、抵抗およびキャパシタの直列回路からなる高電圧パルス吸収回路（逆電圧保護回路）１３２が接続される。

平滑用キャパシタ１２０の＋端子は定電流制御回路／点灯制御回路１４０を介してＬＥＤアレイ１５０のアノード側に接続され、ＬＥＤアレイ１５０のカソード側は平滑用キャパシタ１２０の−端子に接続される。この接続状態を抽出して示すのが図３である。なお、定電流回路は、簡単に構成したいときは、固定抵抗器だけでも構成できる。

以上の回路構成において、端子Ａ１／Ａ２にアノードが接続されカソード同士が接続されたダイオード１１１、１１２は、ダイオードＯＲ回路１１０を構成している。また、結線された端子Ｂ１／Ｂ２は、ワイヤードＯＲ回路１６０を構成している。

図２または図３の構成において、個々のＬＥＤの順方向電圧を仮に３Ｖ前後とした場合、例えば３０〜４０個のＬＥＤを直列接続することで、ＬＥＤアレイ１５０を構成することができる。また、各ＬＥＤの順方向電流が仮に１００ｍＡ（最大輝度）〜３ｍＡ（最小輝度）〜０ｍＡ（消灯）とした場合、定電流制御回路／点灯制御回路１４０の電流制御は、例えば１００ｍＡ（最大輝度）〜３ｍＡ（最小輝度）の間で行なわれ、その点灯制御は動作電流（１００ｍＡ〜３ｍＡ）と消灯（実質０ｍＡ）との間で行われる。この例では、１個のＬＥＤの最大輝度における消費電力は約３００ｍＷとなる。このＬＥＤが３０個用いられるとすれば、１つのＬＥＤアレイ１５０でおよそ９Ｗの電力消費となる。ダイオード１１１、１１２および制御回路１４０でのパワーロスを３Ｗと見積もれば、ＬＥＤ照明管１０は全体で１２Ｗの電力を消費する。使用するＬＥＤの性能にもよるが、最近の高輝度白色ＬＥＤを用いれば、これで十分に従来蛍光灯と置換使用可能な明るさが得られる。また、同じ明るさの照明器具として比較すれば、ＬＥＤアレイは蛍光灯より発光効率が良いので、実使用中の動作電流は既存蛍光灯より小さい。そのため安定器３２に流れる電流も小さくなり、安定器３２の発熱もうなり音も小さくなる。

なお、ＬＥＤアレイ１５０を構成するＬＥＤは直列接続であるため、ＬＥＤを何個使用しても動作電流は同じでよい（トータルの動作電圧が直列ＬＥＤ数により変わる）。つまり、直列ＬＥＤを何個使用しても制御回路１４０は１個でよく、またその制御電流も直列使用ＬＥＤの個数によらず同じ（上記例では制御電流は最大１００ｍＡ）である。そのため、直列ＬＥＤの使用個数増大に応じて制御回路１４０の取り扱い可能電流容量を増やす必要はない。むしろ、平滑キャパシタ１２０の両端電圧が同じなら、直列ＬＥＤの数が増えてＬＥＤアレイ１５０での電圧降下が増えれば相対的に制御回路１４０に印加される電圧は下がるため、制御回路１４０が動作できる最小電圧さえ確保できれば、制御回路１４０におけるパワーロス（発熱）は下がる。逆に、直列ＬＥＤの必要個数が少なくＬＥＤアレイ１５０での電圧降下が小さくなって相対的に制御回路１４０に印加される電圧が高くなるようであれば、平滑キャパシタ１２０の静電容量を小さくし（例えば２２０μＦ〜４７０μＦ１６０Ｖのケミコンを４７μＦ〜１００μＦ１６０Ｖのケミコンに替えるなど）、ＡＣ１００Ｖをダイオード１１１または１１２で半波整流した後に得られるキャパシタ１２０の両端直流電圧の平均値を小さくすればよい。この場合キャパシタ１２０の両端電圧のリプル（５０Ｈｚ〜６０Ｈｚ）は増えるが、制御回路１４０の定電流特性により、ＬＥＤアレイ１５０に流す電流にこのリプルは混入しない。

図４は、図１の蛍光灯器具に装着可能であって、この発明の一実施の形態に係る蛍光灯互換ＬＥＤ照明管１０の外観・構造（例１）を説明する図である。ＬＥＤ照明管１０は、従来の蛍光管と異なり内部にガスを封入する必要がないことから、気密構造は不要である。そのため蛍光管本体の材料および構造上の制約が小さく、形状の自由度が高い。ここでは、円筒パイプを縦に半分に割ったような構成のアルミニウム押し出し材（あるいはアルミニウム板をプレス加工したもの）で本体１０ａを作っている。そして、本体１０ａの内面に反射部１０ｘを設け、その底面側の一部にプレス加工等で平坦部１０ｙを設けている（押し出し成型時に平坦部１０ｙを同時形成してもよい）。この平坦部１０ｙに、適宜絶縁シート（図示しないプラスチックフィルムあるいはシリコンゴムシートなど）を介して、基板１００を密着させるようにしている。この基板１００には、動作時に発熱するＬＥＤアレイ１５０および周辺回路（制御回路１４０など）が組み込まれる。このＬＥＤアレイ１５０等からの発熱は、基板１００および絶縁シートを介して、本体１０ａの平坦部１０ｙへ放熱される。なお、基板１００に隣接して適宜設けられるオプション基板２００については、図１１等を参照して後述する。

本体１０ａの内面の反射部１０ｘは、アルミニウム押し出し材の地肌そのままでも良いが、ポリッシュしたりメッキするなどして反射率を上げた反射部１０ｘを構成するとよい。また、ＬＥＤ照明管１０では内部気密構造は不要なので、本体１０ａの何処か（例えば端子Ａ１／Ａ２が設けられる端面と端子Ｂ１／Ｂ２が設けられる端面）に、内部空冷用の空気流を通す通風孔を設けることもできる（管内空気はＬＥＤの発熱で管外空気より高温となるため、自然対流が生じ、特別な送風機構はなくても空冷可能）。

基板１００上のＬＥＤアレイ１５０と対向する位置には、光透過体１２ａが取り付けられる。この光透過体１２ａは、蛍光管１０としての外観上の美観を整える（基板まる見えでは商品になり難い）とともに、ＬＥＤアレイ１５０からの光を散乱させるディフューザとしての機能も持つ。具体的には、乳白色の半透明プラスチック板（片面または両面に凹凸加工や梨地処理があってもよい）を光透過体１２ａとして用いることができる。あるいは、ＬＥＤアレイ１５０と対向する面側に蛍光体が塗布されたプラスチック板を光透過体１２ａとして用いることができる。光透過体１２ａの色は、白に限らず、用途に応じて種々に着色されていてもよい。また、光透過体１２ａに塗布する蛍光体の種類も、用途（例えば求める色彩や色温度）に応じて適宜選択できる。

本体１０の左右端面の絶縁板それぞれには、１対の端子Ａ１／Ａ２およびＢ１／Ｂ２が埋め込まれている。これらの端子Ａ１／Ａ２およびＢ１／Ｂ２は、既存の蛍光灯器具のソケット（例えば図１のＣ１／Ｃ２とＤ１／Ｄ２を持つソケット）に嵌合するようなサイズおよび寸法を持つ。そのため、電気知識を持たない一般ユーザが従来の蛍光灯を取り扱うのと同じ感覚で、図４のＬＥＤ蛍光管１０を既存の蛍光灯器具に装着できる。その際、どのような方向にＬＥＤ蛍光管１０を装着してもノートラブルで使用できる（その詳細は、図６〜図８を参照して後述する）。

図５は、図１の蛍光灯器具に装着可能であって、この発明の他の実施の形態に係る蛍光灯互換ＬＥＤ照明管１０の外観・構造（例２）を説明する図である。図４での例では円筒パイプを縦に半分に割ったような構成のアルミニウム押し出し材で本体１０ａを作っているが、図５の例では台形断面のアルミニウム板をプレス加工で作るか、同断面形状のアルミニウム棒状体を押し出し加工して、本体１０ｂを得ている。

図５の例では、台形断面の本体１０ｂの底面に、適宜絶縁シートを介して、ＬＥＤアレイ１５０および周辺回路（制御回路１４０など）が組み込まれた基板１００を密着させるようにしている。ＬＥＤアレイ１５０等からの発熱は、基板１００および絶縁シートを介して、本体１０ｂの底面へ放熱される。なお、基板１００に隣接して適宜設けられるオプション基板２００については、図１１等を参照して後述する。

基板１００上のＬＥＤアレイ１５０と対向する位置には、光透過体１２ｂが取り付けられる。この光透過体１２ｂは、図４の光透過体１２ａと同様に、蛍光管１０としての外観上の美観を整えるとともに、ＬＥＤアレイ１５０からの光を散乱させるディフューザとしての機能も持つ。図５の光透過体１２ｂは、図４の光透過体１２ａと同じように構成（凹凸加工や蛍光体塗布など）できる。

図６は、図４または図５に例示される蛍光灯互換ＬＥＤ照明管が、図１に例示される既存の蛍光灯器具に装着された場合の例（通常装着例）を説明する図である。図６の通常装着がなされた場合の、蛍光灯器具とＬＥＤ照明管１０内部との間の電気的配線状態は、図２と同じになる。

この場合は、ＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の＋半周期分は、端子Ｃ１／Ａ１を介し、ダイオード１１１を通過してキャパシタ１２０の＋端子に流入する。また、キャパシタ１２０の−端子から流出する電流は、端子Ｂ１／Ｄ１を介し、安定器３２とスイッチ３０を通ってＡＣ１００ＶラインＬ２に戻る（キャパシタ１２０は正常な±極性で充電される）。この場合、ダイオード１１１を通過した交流電流の＋半周期分は、ダイオード１１２によりブロックされ、グローランプ３４側には流れない。そのため、仮にグローランプ３４が不良でショート状態にあったとしても、ラインＬ１からの交流電流の＋半周期分が端子Ｄ２／Ｂ２および端子Ｂ１／Ｄ１を介して安定器３２へ直接流入することはなく、トラブルは生じない。この状態、すなわちＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の＋半周期の期間は、ＬＥＤアレイ１５０は、キャパシタ１２０を充電しつつＡＣ１００Ｖラインから流入する電流により発光を続ける。

一方、ＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の−半周期分、すなわちＡＣ１００ＶラインＬ２からの交流電流の＋半周期は、端子Ｄ１／Ｂ１およびキャパシタ１２０を介してダイオード１１１のカソードに向かうが、この交流電流はダイオード１１１によりブロックされ、流れない。また、ラインＬ２からの交流電流の＋半周期は、端子Ｄ１／Ｂ１および端子Ｂ２／Ｄ２を介し、グローランプ３４とダイオード１１２を通ってダイオード１１１のカソードに向かうが、この交流電流もダイオード１１１によりブロックされ、流れない。従い、ＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の−半周期の期間は、ＬＥＤアレイ１５０はキャパシタ１２０に充電された電荷により発光を続けるが、ＡＣ１００ＶラインからＬＥＤ照明管１０内部への電流流入はなく、トラブルは生じない（ただしダイオード１１１が壊れてショート状態になると、キャパシタ１２０がケミコンのように有極性の場合、キャパシタ１２０は破壊されてＬＥＤ照明管１０は故障する）。

図７は、図４または図５に例示される蛍光灯互換ＬＥＤ照明管が、図１とは端子配線が異なる既存の蛍光灯器具に装着された場合の例を説明する図である。この場合は、ＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の＋半周期分は端子Ｃ２／Ａ２を介しダイオード１１２を通過してキャパシタ１２０の＋端子に流入する。また、キャパシタ１２０の−端子から流出する電流は、端子Ｂ２／Ｄ２を介し、安定器３２とスイッチ３０を通ってＡＣ１００ＶラインＬ２に戻る（キャパシタ１２０は正常な±極性で充電される）。この場合、ダイオード１１２を通過した交流電流の＋半周期分は、ダイオード１１１によりブロックされ、グローランプ３４側には流れない。そのため、仮にグローランプ３４が不良でショート状態にあったとしても、ラインＬ１からの交流電流の＋半周期分が端子Ｄ１／Ｂ１および端子Ｂ２／Ｄ２を介して安定器３２へ直接流入することはなく、トラブルは生じない。

一方、ＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の−半周期分、すなわちＡＣ１００ＶラインＬ２からの交流電流の＋半周期は、端子Ｄ２／Ｂ２およびキャパシタ１２０を介してダイオード１１２のカソードに向かうが、この交流電流はダイオード１１２によりブロックされ、流れない。また、ラインＬ２からの交流電流の＋半周期は、端子Ｄ２／Ｂ２および端子Ｂ１／Ｄ１を介し、グローランプ３４とダイオード１１１を通ってダイオード１１２のカソードに向かうが、この交流電流もダイオード１１２によりブロックされ、流れない。従い、ＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の−半周期の期間は、ＬＥＤアレイ１５０はキャパシタ１２０に充電された電荷により発光を続けるが、ＡＣ１００ＶラインからＬＥＤ照明管１０内部への電流流入はなく、トラブルは生じない（ただしダイオード１１２が壊れてショート状態になると、キャパシタ１２０がケミコンのように有極性の場合、キャパシタ１２０は破壊されてＬＥＤ照明管１０は故障する）。

上述したようにダイオードＯＲ回路１１０を構成するダイオード１１１および１１２は、壊れてショート状態になると、ＬＥＤ照明管１０の内部部品が壊れるという２次災害を引き起こし、結果的にＬＥＤ照明管１０は故障する。従い、ダイオード１１１および１１２には信頼性の高い電源用シリコンダイオード（逆耐圧３００Ｖ以上で順方向電流１Ａ以上のもの）を用いることが望ましい。しかしそれでも、既存の蛍光灯器具には、状況により極めて高い電圧パルスを発生し得るインダクタ（安定器３２）が存在するため、このインダクタからの高電圧パルスがダイオード１１１にもダイオード１１２にも掛からないようにすることが望まれる。そのために設けたのが、図２の逆電圧保護回路１３１および１３２である。

図８は、図４または図５に例示される蛍光灯互換ＬＥＤ照明管が、図１に例示される既存の蛍光灯器具に、図６の場合とは左右逆に装着された場合（左右逆装着例）を例示している。また、図９は、図８のように左右逆装着された場合における、蛍光灯互換ＬＥＤ照明管の内部回路状態を簡略化して示している。このような左右逆装着の場合においては、ＡＣ１００ＶラインＬ２からの交流電流の＋半周期分は、安定器３２および端子Ｄ１／Ａ２を介し、ダイオード１１２を通過して、キャパシタ１２０の＋端子に流入する。また、キャパシタ１２０の−端子から流出する電流は、端子Ｂ２／Ｃ１を介してＡＣ１００ＶラインＬ２に戻る（キャパシタ１２０は正常な±極性で充電される）。この場合、ダイオード１１２を通過した交流電流の＋半周期分は、ダイオード１１１によりブロックされ、グローランプ３４側には流れない。そのため、仮にグローランプ３４が不良でショート状態にあったとしても、安定器３２を通ったラインＬ２からの交流電流の＋半周期分が、端子Ｃ２／Ｂ１および端子Ｂ２／Ｃ１を介してラインＬ１へ直接流入することはなく、トラブルは生じない。

一方、ＡＣ１００ＶラインＬ２からの交流電流の−半周期分、すなわちＡＣ１００ＶラインＬ１からの交流電流の＋半周期は、端子Ｃ１／Ｂ２およびキャパシタ１２０を介してダイオード１１２のカソードに向かうが、この交流電流はダイオード１１２によりブロックされ、流れない。また、ラインＬ１からの交流電流の＋半周期は、端子Ｃ１／Ｂ２および端子Ｂ１／Ｃ２を介し、グローランプ３４とダイオード１１１を通ってダイオード１１２のカソードに向かうが、この交流電流もダイオード１１２によりブロックされ、流れない。従い、ＡＣ１００ＶラインＬ２からの交流電流の−半周期の期間は、ＬＥＤアレイ１５０はキャパシタ１２０に充電された電荷により発光を続けるが、ＡＣ１００ＶラインからＬＥＤ照明管１０内部への電流流入はなく、トラブルは生じない。

図１０は、図２の蛍光灯互換ＬＥＤ照明管の内部回路構成において、端子Ｂ１／Ｂ２側のワイヤードＯＲ回路をダイオードＯＲ回路に置換した例を説明する図（この場合は端子Ａ１／Ａ２側のダイオードＯＲ回路をワイヤードＯＲ回路に置換可能）である。このように、左右両端にダイオードＯＲ回路を設けておくと、一方のＯＲ回路のダイオードが壊れてショート状態になっても、他方のＯＲ回路のダイオードが正常であれば、キャパシタ１２０が客極性充電されることはなく、トラブルは生じない。つまり、図１０の構成は、ダイオード２個分のコストアップはあるが、よりトラブルの少ないものになる。従い、図１０の構成は、病院や国防関係の照明施設（あるいは電源系統に落雷の被害が起きやすい地域の照明施設）の蛍光灯をＬＥＤ照明管に置換する用途に向いている。

図１１は、図２の蛍光灯互換ＬＥＤ照明管におけるＬＥＤアレイを、複数種類の色のＬＥＤアレイにより構成するとともに、各色のＬＥＤアレイの駆動電流を、無線、赤外線または有線による外部指令に従って制御できるように構成する場合の一例を説明する図である（この場合の外部指令を用いる制御系回路２１０〜２３０は、図４〜図８のオプション基板２００に組み込むことができる）。複数種類の色のＬＥＤアレイを用いる方法は色々あるが、ここでは、赤、緑、青の３色のＬＥＤアレイを用いる場合で説明する（白色ＬＥＤアレイをさらに用いても良いし、赤、緑、青うちの１色を白色ＬＥＤに置換してもよい）。

図１１の構成において、ダイオードＯＲ回路を構成するダイオード１１１および１１２のカソードは、平滑用キャパシタ（ケミコン）１２０の＋端子に接続され、キャパシタ１２０の−端子は蛍光灯器具のソケットに嵌合する端子Ｂ１／Ｂ２の回路に接続される。このキャパシタ１２０と並列に、赤、緑、青の３色のＬＥＤアレイの回路が接続される。

すなわち、第１のＬＥＤアレイ（赤）１５０Ｒのカソード側はキャパシタ１２０の−端子回路に接続され、そのアノード側は第１定電流レギュレータ１４１Ｒと第１電流設定素子１４２Ｒの直列回路を介してキャパシタ１２０の＋端子回路に接続される。同様に、第２のＬＥＤアレイ（緑）１５０Ｇのカソード側はキャパシタ１２０の−端子回路に接続され、そのアノード側は第２定電流レギュレータ１４１Ｇと第２電流設定素子１４２Ｇの直列回路を介してキャパシタ１２０の＋端子回路に接続される。さらに、第３のＬＥＤアレイ（青）１５０Ｂのカソード側はキャパシタ１２０の−端子回路に接続され、そのアノード側は第３定電流レギュレータ１４１Ｂと第３電流設定素子１４２Ｂの直列回路を介してキャパシタ１２０の＋端子回路に接続される。

第１定電流レギュレータ１４１Ｒおよび第１電流設定素子１４２Ｒと、第２定電流レギュレータ１４１Ｇおよび第２電流設定素子１４２Ｇと、第３定電流レギュレータ１４１Ｂおよび第３電流設定素子１４２Ｂは、同じ回路構成を持つ。各定電流レギュレータ１４１（＝１４１Ｒ、１４１Ｇ、または１４１Ｂ）は制御端子付きの汎用３端子レギュレータＩＣで構成できる。このレギュレータＩＣから取り出す定電流値は、外部抵抗等で任意に設定できる。この設定を行なうのが、各定電流レギュレータに接続された電流設定素子１４２（＝１４２Ｒ、１４２Ｇ、または１４２Ｂ）である。この電流設定素子１４２は、ゲート電圧によりドレイン〜ソース間の等価的な直流抵抗値が変化するＦＥＴを利用して構成できる。そして、各ＦＥＴのゲートに与えられる制御電圧を所定の通信プロトコルで定義された指令により任意に設定すれば、各ＬＥＤアレイに流入する定電流値を、無線あるいは有線を用いたリモート機器から、自由に制御できるようになる。

すなわち、各電流設定素子１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂの制御入力へは、制御ＭＰＵ２２０の出力インターフェイスから、制御電圧が個別に与えられる。このＭＰＵ２２０がどのような制御電圧を出力するかは、無線、赤外線、または有線の受信回路２１０から送られてくる指令により、決定できる。ＭＰＵ２２０は、図示しないが、受信回路２１０からの指令に対応した制御電圧を各電流設定素子１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂに出力するファームウエアＲＯＭと、制御操作に必要なワークＲＡＭを内蔵している。また、ＭＰＵ２２０および受信回路２１０は、キャパシタ１２０の充電電圧を所定の一定電圧（例えば５Ｖｄｃ）に変換する定電圧レギュレータ２３０により、給電されるようになっている。そして、回路素子２１０〜２３０は、図４〜図８のオプション基板２００、あるいはＬＥＤアレイも組み込んだ基板１００に組み込むことができる。

例えば赤外線リモートコントローラを用いるとすれば、一般的な家庭用ＴＶのリモートコントローラと同様のプロトコルを用い、ＴＶ画面の明るさ調整をするような感覚で各レギュレータの定電流出力値を連続可変で設定できる。これにより、リモートコントローラによるＴＶ明るさ調整と同様にして、対応するＬＥＤアレイへの電流を任意に設定して、このＬＥＤアレイ全体としての明るさ（全光束および全放射光の照度）を連続的に変化させることが可能となる。

また、各電流設定素子１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂへの制御電圧を、所定のホワイトバランスを保ちつつ可変とすれば、全体としての発光の色温度を連続的に変化させることができる。具体的には、各電流設定素子１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂへの制御電圧を全て電流増加方向に制御することにより、ＬＥＤアレイ全体としての全光束を連続増加させて全放射光の色温度を連続的に高めることができる（すなわち、晴天の昼間のように明るくなる方向の照明では色温度を上げる）。逆に、各電流設定素子１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂへの制御電圧を全て電流減少方向に制御することにより、ＬＥＤアレイ全体としての全光束を連続減少させて全放射光の色温度を連続可変する（例えば、薄暮のように暗くなる方向の照明では色温度を下げる）。

なお、赤外線でなく無線あるいは有線を使って外部のパーソナルコンピュータＰＣ（または携帯電話）から操作指示を行なうときは、その指示の伝送に、ＡＣ１００Ｖの配線を利用できる。すなわち、受信回路２１０の高周波受信入力部を、小容量のキャパシタ２１１〜２１３を介して、端子Ａ１／Ａ２、および端子Ｂ１／Ｂ２に繋がる回路に接続する。すると、ＡＣ１００Ｖラインの一部が無線アンテナとして機能できる。あるいは操作指示を行なう外部機器（ＰＣ）が同じＡＣ１００Ｖラインに接続されているときは、このＡＣラインを有線として通信制御に利用できる。

図１２は、図１１の変形例を説明する図（端子Ｂ１／Ｂ２への回路を可変抵抗素子のコモングランドにした例）である。図１２の回路機能は図１１と同じであるが、複数の電流設定素子が、端子Ｂ１／Ｂ２ラインを制御回路のコモングランドとして利用できる点が異なっている。

図１３は、図１１あるいは図１２における定電流レギュレータと可変抵抗素子との組み合わせの具体例を説明する図である。定電流レギュレータ１４１（図１２の１４１Ｒ、１４１Ｇ、または１４１Ｂ）は制御端子付きの汎用３端子レギュレータＩＣで構成できる。このレギュレータＩＣから取り出す定電流値は、電流設定素子１４２（図１２の１４２Ｒ、１４２Ｇ、または１４２Ｂ）により連続的に可変設定できる。この電流設定素子１４２は（一般的な可変抵抗器でもよいが）、ゲート電圧によりドレイン〜ソース間の等価的な直流抵抗値が変化するＦＥＴを利用して構成できる。そして、各ＦＥＴのゲートに与えられる制御電圧Ｖｇｓは、図１２のＭＰＵ２２０から得ることができる。

図１４は、図１３の変形例を説明する図である。ここでは小型のパワーＭＯＳ・ＦＥＴ１４３を、ゲート〜ソース間電圧Ｖｇｓで制御される可変定電流素子として用いている。このＦＥＴ１４３は、１つで図１３の２素子（１４１と１４２）の機能を兼ねている。図１３と図１４のどちらを採用するかは、パーツコストと必要な定電流特性とその制御安定性を勘案して決めればよい。

図１５は、図１１の他の変形例を説明する図である。ここでは、１つの定電流回路１４１＋１４２（あるいは図１４の１４３）でもって、複数のＬＥＤアレイ１５０−１〜１５０−２への供給電流を同時に一括制御している。ここで、ＬＥＤアレイ１５０−１の順方向電圧とＬＥＤアレイ１５０−２の順方向電圧が異なる場合に単純並列接続してしまうと、順方向電圧が高い方のＬＥＤアレイが暗くなる（場合によっては点灯しない）事態が生じ得る。これを防ぐため、各ＬＥＤアレイ１５０−１、１５０−２にバラスト抵抗Ｒ１、Ｒ２を直列挿入している。なお、このバラスト抵抗Ｒ１、Ｒ２は、回路１４１＋１４２（あるいは図１４の１４３）が何らかの事故で壊れショート状態になったときは、ＬＥＤアレイ１５０−１、１５０−２に対する過電流保護機能も持つ。

なお、ＬＥＤアレイ１５０（あるいは１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂや１５０−１、１５０−２）に流す駆動電流がＤＣの場合はＬＥＤアレイはフリッカ・レスで点灯できる。一方、従来のＡＣ点灯による蛍光灯のように、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚで高速点滅する照明を得たい場合は、例えば図１３または図１４の直流制御電圧Ｖｇｓを５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの交流制御電圧Ｖｇｓとすればよい。この場合、交流制御電圧ＶｇｓがＡＣ１００Ｖラインと同じ正弦波交流であれば、ＬＥＤアレイ１５０の輝度は正弦波状に変化する。また、交流制御電圧Ｖｇｓが矩形波交流であれば、ＬＥＤアレイ１５０はオン・オフ点滅で点灯する。その際、矩形波交流のデューティ比を０％〜１００％の範囲で変化させれば、ＬＥＤアレイ１５０の平均的な明るさを連続的に（任意に）変化させることができる（デューティ比＝０％で消灯、デューティ比＝５０％で中間の明るさ、デューティ比＝１００％＝直流制御電圧相当で最大の明るさ）。

さらに、図２のＬＥＤアレイ１５０を多数並設し（例えば図１２のような構成で９列）、各ＬＥＤアレイに個別の制御回路１４０（１４１＋１４２または１４３）を設け、各制御回路１４０により対応するＬＥＤアレイ１５０のオン／オフ制御を例えば２０ｍｓ毎（５０Ｈｚ）に変化させてやる（この制御はＭＰＵ２２０でソフトウエアコントロール）こともできる。そうすると、このオン／オフ制御に応じた照明効果（一種のイメージ表示）が得られる。

＜まとめ＞
（１）従来の蛍光管の端子対Ａ１／Ａ２、および／または端子対Ｂ／Ｂ２に接続されるヒータ部に替えて、ダイオードによるＯＲ回路（１１０および／または１６０）を採用し、左右両方の端子対の間で入れ替え交代を可能とする（左右どちらの方向で蛍光灯器具のソケットに装着されても、ＬＥＤアレイは点灯できる）。なお、ダイオードＯＲ回路は左右両方に合っても良い（図１０）が、左右のいずれか一方だけでも良い（図３等）。

（２）ダイオードＯＲ回路（１１０、１６０）にはさらに、ＡＣ１００Ｖ入力を整流してＤＣ電源を作り出す整流回路機能を持たせる。これにより、左右どちらの方向で蛍光灯器具のソケットに装着されても、内部の平滑用キャパシタ１２０には正規の極性でＤＣ電圧が印加される。つまり、有極性の電解コンデンサを平滑用に用いても、逆電圧印加でパンクしない。また、この平滑用キャパシタ１２０に充電された（±の極性が定まった）ＤＣを、定電流回路１４０（簡単には固定抵抗器）を介してＬＥＤアレイ１５０に印加することにより、ＬＥＤアレイを正常点灯させることができる（ＬＥＤアレイ１５０に±が逆の電圧が印加されることはない）。なお、定電流回路１４０（簡単には固定抵抗器）は、ＬＥＤアレイ１５０に対する過電流保護回路（電流制限回路）としても機能する。

（３）一般の蛍光灯器具には安定器と呼ばれるインダクタが装備されている。通常、初期点灯時にはグローランプもしくはスイッチにより蛍光灯内のヒータに通電され、水銀が蒸発状態になり、前通電状態からスイッチが切られると安定器の逆電圧で蛍光灯が放電し点灯する。点灯すると電圧が下がり安定に放電するようになる。しかし、この逆電圧がＬＥＤ点灯回路に悪影響を与える（最悪、過電圧で回路破壊に至る）可能性がある。そのため、図２等にあるように、端子Ａ１〜Ｂ１間および端子Ａ２〜Ｂ２間それぞれに、逆電圧保護回路（パルス状高圧を吸収するＣＲ回路）１３１、１３２を挿入する。

（４）本体ケース（図４の１０ａ、図５の１０ｂなど）としては、例えばアルミニウム板を化学研磨した反射板を利用してケースとすれば、簡単に反射効率のよいケースが得られる（ＬＥＤを配列した基板１００を絶縁シートを介してアルミニウム板に熱結合すれば反射板を放熱器として兼用できる）。そこにディフューザ（図４の１２ａ、図５の１２ｂなど）を設けてＬＥＤの光軸を単方向から乱反射させることで、効率よく面照明とすることができる。これにより少数のＬＥＤで、十分（面光源としての）照明効果が得られる。

（５）制御回路１４０として、半導体定電流回路を１または必要数用いれば、ＬＥＤの直列数を替えても電流は変わらず、また直列ＬＥＤブロックを並列接続により増やしても各ＬＥＤブロックの電流調整は容易となる（定電流回路の電流で任意に設定できる）。

（６）定電流回路に点灯制御回路を接続すると、無線プロトコルＩＣ等（図１１の２１０＋２２０に対応する機能を含むＩＣ等）を用いてその命令で制御回路の点灯制御を行うことができる。そのように構成すれば、無線（有線でも可）により点灯制御が可能となる。そうすれば、手動による点灯制御のほか、無線コントローラ（またはパーソナルコンピュータ）を用いて、部屋全体のアドレス番号（各ＩＣにアサインされたアドレス）による部分点灯、全点灯、照明調整が可能となる。このように、通信制御回路を付加して点灯制御すれば、システム照明点灯管として動作できる。

（７）一般照明に用いるＬＥＤは白色発光素子である場合が普通であるが、ＲＧＢ各色のＬＥＤを混成使用すれば、ＲＧＢそれぞれのＬＥＤ駆動電流によりＲＧＢ光量のブレンド比を任意に設定できる。そのため、このブレンド比をＲＧＢそれぞれのＬＥＤ駆動電流により制御すれば、発光の色彩、明るさ、および／または色温度を任意に変更できる。

＜実施の形態の効果＞
（Ａ）この発明の一実施の形態に係る蛍光灯互換ＬＥＤ照明管は、通電に方向性を持たせた論理回路（ダイオードＯＲ回路）の付加により、前後左右いずれの方向でも取付装着が可能でありながら、この論理回路に整流回路機能を持たせることにより、小型で済む電源装置が可能になる。そのため、従来のＬＥＤ照明管よりも安価になる。また、（ＯＲ回路を構成するダイオードの逆流防止機能により）ＬＥＤ照明管に内蔵される有極性キャパシタ（電解コンデンサ）やＬＥＤアレイ、制御回路等に対する保護回路としての動作が確実で、安全性に優れる。

（Ｂ）この発明の蛍光灯互換ＬＥＤ照明管は、グローランプおよび点灯スイッチ、安定器を含む蛍光灯器具の回路を改造せずに直接、前後左右、正方向および逆方向の挿入が可能となっている。そのため、電気知識を持たない一般ユーザでも、容易に、従来の蛍光灯器具のソケットに、この発明のＬＥＤ照明管を装着できる。

（Ｃ）ＬＥＤは消費電流は少ないが長期間連続使用すると発熱による熱障害が発生する可能性がある。この発明の一実施の形態では、ＬＥＤの発熱を反射板ケースに放熱することで熱障害を防止でき、長寿命化を図れる。

（Ｄ）ＬＥＤアレイはＡＣ１００Ｖの直接整流で得たＤＣを用いて点灯可能なため、降圧電源トランスなどを用いるＬＥＤ点灯専用外部電源が不要であり、小型の蛍光管と置換する用途のＬＥＤ照明管にも内蔵できる。

（Ｅ）多数のＬＥＤを同時使用する方法には並列接続と直列接続がある。並列接続では、発光動作時のＬＥＤの順方向電圧にはばらつきがあるので、多数のＬＥＤを単純に並列接続すると各ＬＥＤの発光輝度にばらつきが生じ蛍光管全体の輝度の均一性が損なわれやすい。一方、この発明の一実施の形態のように直列接続にすると、直列接続された全てのＬＥＤの駆動電流が同じになるので、使用するＬＥＤの順方向電圧にばらつきがあっても、輝度の均一性に優れる。

また、個々のＬＥＤの順方向電圧は数ボルトオーダであるので、並列接続では商用交流（例えば１００Ｖｒｍｓ）を直接整流したＤＣを利用するのが難しい（シリーズレギュレータを入れて電圧を落としたり、直列抵抗で電圧を落とすとその部分での電力ロスが多すぎてＬＥＤ使用による高効率化が期待できなくなる）。直列接続すれば、この問題は解消する（たとえば順方向電圧が３〜４ＶのＬＥＤを３０個直列にすれば全体の順方向電圧を９０Ｖ〜１２０Ｖ程度に設定できる。ＡＣ１００Ｖｒｍｓをダイオードで半波整流すると、整流後のフィルタ回路の構成（時定数）にもよるが、１００Ｖ〜１２０Ｖ前後の直流が得られるので、ＤＣ電源回路系の電力ロスを抑えつつ、多数のＬＥＤブロックを点灯させる電源の構成を簡略化できる。

（Ｆ）この発明の一実施の形態では、逆流防止機能を兼ねるダイオードＯＲ回路を照光装置の両端（Ａ端とＢ端）にある一対のソケット端子（Ａ１／Ａ２端子とＢ１／Ｂ２端子）の少なくとも一方（例えばＡ端）に設けている。このため、蛍光装置を回転させて一対のソケット端子のをどの向き（Ａ１／Ａ２向きまたはＡ２／Ａ１）に既存の蛍光灯ソケットに挿入しても逆流が防止されつつ（つまりＬＥＤに流れる電流は常に一方向になる）ソケットから照光装置内への給電が可能となる。さらに、照光装置の両端（Ａ端とＢ端）にある一対のソケット端子（Ａ１／Ａ２端子とＢ１／Ｂ２端子）の少なくとも一方（例えばＡ端）にＯＲ回路を構成するダイオードによる逆流防止機能を設けているので、照光装置の両端（Ａ端とＢ端）を左右入れ替えてどの向き（Ａ端向きまたはＢ端向き）に既存の蛍光灯ソケットに装着しても、問題なく使用できる。

つまり、既存の蛍光管をこの発明の実施に係るＬＥＤ照光装置に交換しようとするユーザは、照光装置のソケット端子の向きも左右の方向も気にすることなく、既存の蛍光灯ソケットに装着できる。それでいて、従来の蛍光灯のように安定器によるうなりがなく、グローランプの劣化による不安定なチカチカ点灯もなく、（明るさの割に）消費電力が小さく、さらに長寿命で保守の容易な照光装置が得られる。

なお、この発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、現在または将来の実施段階では、その時点で利用可能な技術に基づき、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。例えば、本体１０の形状は必ずしも直線状の棒状体でなくても本願発明を実施可能であり、本体の全体または部分が非直線状をなす部分を含んだ実施の形態もあり得る。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

既存の蛍光灯器具の構成例を説明する図。 図１の蛍光灯器具に装着可能であって、この発明の一実施の形態に係る蛍光灯互換ＬＥＤ照明管の内部回路構成例を説明する図。 図２の回路構成から要部を抽出して説明する図。 図１の蛍光灯器具に装着可能であって、この発明の一実施の形態に係る蛍光灯互換ＬＥＤ照明管の外観・構造（例１）を説明する図。 図１の蛍光灯器具に装着可能であって、この発明の他の実施の形態に係る蛍光灯互換ＬＥＤ照明管の外観・構造（例２）を説明する図。 図４または図５に例示される蛍光灯互換ＬＥＤ照明管が、図１に例示される既存の蛍光灯器具に装着された場合の例（通常装着例）を説明する図。 図４または図５に例示される蛍光灯互換ＬＥＤ照明管が、図１とは端子配線が異なる既存の蛍光灯器具に装着された場合の例を説明する図。 図４または図５に例示される蛍光灯互換ＬＥＤ照明管が、図１に例示される既存の蛍光灯器具に、図６の場合とは左右逆に装着された場合の例（左右逆装着例）を説明する図。 図８のように左右逆装着された場合における、蛍光灯互換ＬＥＤ照明管の内部回路状態を説明する図。 図２の蛍光灯互換ＬＥＤ照明管の内部回路構成において、端子Ｂ１／Ｂ２側のワイヤードＯＲ回路をダイオードＯＲ回路に置換した例を説明する図。 図２の蛍光灯互換ＬＥＤ照明管におけるＬＥＤアレイを（白色ＬＥＤアレイの代わりに、あるいは白色ＬＥＤアレイの他にさらに追加して）、複数種類の色のＬＥＤアレイにより構成するとともに、各色のＬＥＤアレイの駆動電流を、無線、赤外線または有線による外部指令に従って制御できるように構成する場合の一例を説明する図。 図１１の変形例を説明する図。 図１１あるいは図１２における定電流レギュレータと可変抵抗素子との組み合わせの具体例を説明する図。 図１３の変形例を説明する図。 図１１の他の変形例を説明する図。

符号の説明

１０…棒状の蛍光灯互換ＬＥＤ照明管；１０ａ、１０ｂ…ＬＥＤ照明管の本体（内側に光反射部１０ｘを持ち、ＬＥＤアレイに熱結合されて放熱器を兼務）；１２ａ、１２ｂ…光透過体（光を散乱させるディフューザあるいは適宜蛍光体が塗布された半透明体）；１０ｐ…通常の蛍光管；２０、２２…蛍光灯器具のソケット；３０…スイッチ；３２…安定器（インダクタ）；３４…グローランプ；１００…ＬＥＤアレイ／周辺回路基板；１１０…ダイオードＯＲ回路（整流機能兼務）；１１１〜１１４…ダイオードＯＲ回路を構成するダイオード；１２０…平滑用キャパシタ（有極性電解コンデンサ）；１３１、１３２…高電圧パルス吸収回路（逆電圧保護回路）；１４０…定電流制御回路／点灯制御回路；１４１（１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ）…定電流レギュレータ；１４２（１４２Ｒ、１４２Ｇ、１４２Ｂ）…電流設定素子（可変抵抗素子あるいは可変定電流素子：電流を変えないときは固定抵抗で置換可能）；１５０（１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ、１５０−１、１５０−２）…ＬＥＤアレイ（複数ＬＥＤ直列接続）；１６０…ワイヤードＯＲ回路；２００…オプション基板；２１０…無線、赤外線または有線の受信回路（無線ＬＡＮ受信回路、赤外線リモートコントローラ受信回路、あるいは有線ＬＡＮ受信回路など）；２２０…制御ＭＰＵ／入出力ＩＦ（受信回路で受けた指令により各電流設定素子を制御するファームウエアが書き込まれたＲＯＭおよびワークＲＡＭを内蔵）；２３０…定電圧レギュレータ；Ｒ１、Ｒ２…バラスト抵抗（電流バランス用）。

Claims (10)

1. 両端部それぞれに、周囲から電気的に絶縁された第１の端子対および第２の端子対を備えた本体と、
   前記第１の端子対および第２の端子対にそれぞれへ直接的または間接的に接続される両端を持ち、複数の直列固体発光素子により構成されるものであって、前記本体に取り付けられる発光素子アレイと、
   前記第１の端子対および第２の端子対のうちの一方端子対と前記発光素子アレイの一端との間に挿入されるものであって、前記一方端子対の一端または前記一方端子対の他端を通過する電流は通すが、前記一方端子対から前記一方端子対の他端への電流は通さず、かつ前記一方端子対の他端から前記一方端子対の一端への電流を通さないように構成されたダイオードオア回路を備え、
   前記ダイオードオア回路により整流された直流が前記発光素子アレイに加わるように構成された照光装置であって、
   前記第１の端子対および前記第２の端子対が、所定の蛍光灯器具のソケットに対して、前記本体左右両端部のいずれの方向から装着しても嵌合する寸法を持つように構成され、
   前記第１の端子対と前記第２の端子対との間に高電圧パルスを吸収する逆電圧保護回路が設けられた照光装置。
2. 前記本体の内側に反射部を設け、前記本体内の前記発光素子アレイと対向する位置に光を散乱させるディフューザあるいは蛍光体が付着された光透過体を設けた請求項１に記載の照光装置。
3. 前記発光素子アレイと直列に、任意の電流値を設定できる定電流回路を設けた請求項１または請求項２に記載の照光装置。
4. 前記発光素子アレイを複数設け、これら複数の前記発光素子アレイを並列接続し、並列接続された複数の前記発光素子アレイを定電流回路で一括照度制御するように構成した請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の照光装置。
5. 前記発光素子アレイに対する駆動電流を制御することにより、前記発光素子アレイから放射される全光束および全放射光の照度連続的に変化させる制御回路を備えた請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の照光装置。
6. 前記制御回路に、無線、赤外線または有線操作による制御が可能な回路構成を付加し、
   前記発光素子アレイを複数設け、これら複数の発光素子アレイを複数同時に、あるいは個別に、前記無線、赤外線または有線操作により制御するように構成した請求項５に記載の照光装置。
7. 前記制御回路に、無線、赤外線または有線操作による制御が可能な回路構成を付加し、
   前記発光素子アレイから放射される全光束および全放射光の照度を前記無線、赤外線または有線操作による制御により連続的に変化させるように構成した請求項５または請求項６に記載の照光装置。
8. 前記発光素子アレイから放射される全光束を連続的に変化させるとともに前記発光素子アレイから放射される全放射光の色温度を連続的に可変するように構成した請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の照光装置。
9. 前記発光素子アレイを第１の色のＬＥＤアレイと第２の色のＬＥＤアレイと第３の色のＬＥＤアレイにより構成し、これらのＬＥＤアレイからの光の混合割合を変化させることにより、これらの発光素子アレイから放射される全光束および全放射光の色温度を連動させながら連続的に可変するように構成した請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の照光装置。
10. 両端部それぞれに、周囲から電気的に絶縁された第１の端子対および第２の端子対を備えた本体と、
    前記第１の端子対および第２の端子対にそれぞれへ直接的または間接的に接続される両端を持ち、複数の直列固体発光素子により構成されるものであって、前記本体に取り付けられる発光素子アレイと、
    前記第１の端子対および第２の端子対のうちの一方端子対と前記発光素子アレイの一端との間に挿入されるものであって、前記一方端子対の一端または前記一方端子対の他端を通過する電流は通すが、前記一方端子対の一端から前記一方端子対の他端への電流は通さず、かつ前記一方端子対の他端から前記一方端子対の一端への電流を通さないように構成されたダイオードオア回路と、
    前記第１の端子対および第２の端子対のうちの他方と前記ダイオードオア回路との間に挿入される平滑用キャパシタとを備え、
    前記平滑用キャパシタにチャージされた直流が前記発光素子アレイに加わるように構成された照光装置であって、
    前記第１の端子対および前記第２の端子対が、所定の蛍光灯器具のソケットに対して、前記本体左右両端部のいずれの方向から装着しても嵌合する寸法を持つように構成され、
    前記第１の端子対と前記第２の端子対との間に高電圧パルスを吸収する逆電圧保護回路が設けられた照光装置。

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