JP4108734B1 - 電気的接続に係る接続構造体、及び照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属基板と、導体（例えば電気ケーブル）とを簡便に電気的接続することのできる電気的接続に係る接続構造体を提供する。併せて、電気的接続に係る接続構造体を用いた、焦点深度を確保したライン状照明を実現する照明装置を提供する。
【解決手段】本発明の電気的接続に係る接続構造体１は、部品実装用パッドである中継部品用パッド部２２を備えるリジット基板３と、スルーホール部５１が形成されたフレキシブル基板６と、中継部品用パッド部２２に実装され、尖塔部４１を備える中継部品５とを含み、尖塔部４１は、スルーホール部５１に挿入された状態で、半田付けによりフレキシブル基板６と接合される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気的接続に係る接続構造体、照明装置及び照明ユニットに関し、特に、リジット基板と導体とを電気的に接続する電気的接続に係る接続構造体に関する。あわせて、本発明は、前記電気的接続に係る接続構造体を用いた照明装置に関する。

従来、紫外光光源及び照明装置（以下では、この２つをあわせて照明装置という）には、メタルハライドランプ、水銀ランプ、又は蛍光ランプ等が主に使用されてきた。これらのランプは、技術的に確立した成熟期にあるため、幅広く利用されている。

一方で、これらのランプ類には欠点も存在する。まず１つ目の問題は、水銀が使用されていることにある。

水銀は、人が水銀を摂取した場合には、水俣病に代表されるような神経障害が発生する有害物質である。それ故、近年の環境意識の向上に基づき、ヨーロッパではＲｏＨＳ（Ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｃｅｒｔａｉｎ Ｈａｚａｒｄｏｕｓ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅ ｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）指令が発効され、水銀の使用が制限され始めている。

もう一つの問題として、寿命の問題が挙げられる。これらのランプ類では、寿命はその機種によりばらつきがあるが、概してその寿命は十分な長さにない。例えば、照明装置として一般に用いられる蛍光ランプの寿命は、約６０００時間であり、必ずしも十分でない。また、その寿命特性にも大きなばらつきがある。

したがって、これらのランプ類は、しばしば交換することが必要である。すなわち、交換するたびに廃棄物が発生することになる。

産業用途においては、これらのランプ類は大量に使用されており、故に廃棄物も大量に発生することとなる。近年の環境問題を鑑みれば、この様に大量の廃棄物が発生することは好ましくないといえる。

そこで、近年、寿命の長い発光ダイオードを光源に利用した照明装置が注目されている。発光ダイオードは、発光強度が初期時の７０％以下に低下するまでの時間が４００００時間以上と非常に長い。また、水銀も含まれておらずこの点でもメリットが大きい。

しかしながら、発光ダイオードを使用した照明装置にも以下に述べる２つの問題点が存在する。

まず、１つ目の問題について説明する。照明装置用として好適な発光ダイオードは、１個あたりの消費電力が１Ｗ以上のハイパワー発光ダイオード（以下では、ＬＥＤという。）である。ＬＥＤは、投入エネルギーの大多数（約８０％）がロスとして熱になる。すなわち、ＬＥＤは、消費電力が大きい分発生する熱量も多くなる。この熱が、ＬＥＤの近傍に蓄積すると、ＬＥＤの光度低下、及び寿命特性の劣化等を招いてしまう。最悪の場合、ＬＥＤの不点灯が発生するという問題が発生する。

この問題に対して、アルミニウム、又は銅を使用した放熱性及び伝熱性のよい金属基板をＬＥＤ用の実装基板として用いる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。実装基板として金属基板を使用することで、ＬＥＤの発熱を効率よく放熱させることができる。これにより、熱によるＬＥＤの劣化を防止することが可能となる。

次に、ＬＥＤを使用した照明装置の２つ目の問題点について説明する。紫外光を照射することにより反応を開始する物質においては、所定値以上の強度を有する光を供給しなければ、反応を開始しないものもある。また、紫外光を発光するＬＥＤにおいては、発光効率が依然として十分ではなく１０％程度である。

そのため、ＬＥＤを用いても、前述のように発光効率が十分ではないため、物質に対して十分強い光を供給することができない場合があるという問題がある。したがって、紫外光を発生するＬＥＤを使用した照明装置を適用できない物質も存在していた。

この問題を解決する方法として、反射ミラーとして用いられる断面楕円形状のミラーと、集光レンズとを使用した照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。なお、特許文献２に記載の照明装置は、光源として直管式蛍光ランプを使用している。

特許文献２に記載の照明装置は、直管式蛍光ランプから発せられた光をライン状に集光することができる。これにより、対象物へ供給する光強度を高めることができるとされている。
特開２００６−３０３００８号公報 特開２００６−１６２４５６号公報

ここで、特許文献１記載の光源用基板（金属基板）には、当然に外部から直流電力を供給しなければならない。そのためには直流電力の供給源と該光源用基板とを電気的に接続（配線）する必要がある。

しかしながら、特許文献１には、前述の直流電力の供給源と該光源用基板との電気的接続には触れられていない。

金属基板は、放熱性及び伝熱性が良いため、一般に行われるスポット半田法（例えば、半田ごてを用いた手半田）により電気ケーブルを直接取り付けることは困難である。それ故、特許文献１記載の光源用基板に、直流電力の供給源から該光源用基板への配線のための電気ケーブルを、スポット半田法により取り付けることも当然に困難であると考えられる。また、光源用基板と電気ケーブルとの接続が確実ではないので、万が一の大地震などの振動により電気ケーブルが脱離することも懸念される。

一方、特許文献２に開示される照明装置については、以下の点で実用性に疑問が残る。

紫外光を照射する対象物は、紫外光を表面だけでなくその内部にも照射する必要があるものもある。したがって、所定以上の光強度の紫外光を、発光方向に所定の幅をもって照射する（以下では、このことを、焦点深度を確保するという。）必要がある。

しかしながら、特許文献２に開示される照明装置では、確かに直管式蛍光ランプから発せられた光をライン状に集光できるが、焦点深度を確保できるか否かについては明記されていない。そのため集光点からわずかに外れたところにおいては、光がすでに発散して、光強度が低下し、焦点深度を確保することができないことが危惧される。

また、ライン状照明に求められる長手方向の長さは、対象物により任意である。しかしながら、特許文献２に開示される照明装置においては、その対象物により任意に変化するライン状照明に求められる長手方向の長さに対しての対応が明記されていない。そのため、ライン状照明に求められる長手方向の長さの変化に対し個々に専用設計が必要になると考えられる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、金属基板、アルミナセラミック基板、又はチッ化アルミ基板等のリジット基板と、導体（例えば電気ケーブル）とを簡便に電気的接続することができる電気的接続に係る接続構造体、及びそれを用いた照明装置を提供することを目的とする。

また、あわせて、前記電気的接続に係る接続構造体を用いた、焦点深度を確保したライン状照明を実現する照明装置、及び、照射対象物により任意に変化するライン状照明の長手方向長さに容易に対応できる照明ユニットを提供することも目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電気的接続に係る接続構造体は、部品実装用パッドであるパッド部を備えるリジット基板と、貫通孔が形成された導体と、前記パッド部に実装され、尖塔部を備えるチップ部品とを含み、前記尖塔部は、前記貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記導体と接合される。

この構成によれば、リジット基板と導体とを簡便かつ確実に接続することができる。リジット基板が金属基板であり、リジット基板にスルーホールを設けることができない場合、すなわちスルーホールを利用したリジット基板と導体との接続が実施できない場合に、特に有効である。

ここで、前記リジット基板は、金属基板であってもよい。

この構成によれば、リジット基板にスルーホールを設けることが技術的に困難であり、かつ通常の電気ケーブルを直接半田付けすることによる電気的接続を行うことにリスクのある金属基板においても、確実に電気的接続が行われるという効果がある。

ここで、前記導体は、電気ケーブルと、前記電気ケーブルの端部に接続され、前記貫通孔が形成された接続部とを備えてもよい。

この構成によれば、フレキシブル基板とリジット基板とを確実に電気的に接続することがかなうという効果がある。

ここで、前記導体は、フレキシブル基板であってもよい。

この構成によれば、電気ケーブルとリジット基板とを確実に電気的に接続することがかなうという効果がある。

ここで、前記チップ部品は、金属により構成され、前記パッド部に接続される平面状の第１部材と、金属により構成され、前記第１部材の前記パッド部に接続される面と反対の面の、前記第１部材の長手方向の両端に、前記第１部材と垂直に接続される２つの尖塔部とを備え、前記２つの尖塔部のいずれか一方が、前記貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記導体と接合されてもよい。

この構成によれば、自動実装装置を用いて、チップ部品をリジット基板のパッド部に実装することができるという効果がある。

ここで、前記尖塔部は段が設けられてもよい。

この構成によれば、貫通孔に挿入された尖塔部と、導体とを半田付けにより接合する際、半田形状が適切な形状となるので、より強固に接合できるという効果がある。

ここで、前記チップ部品は、リフロー半田法により前記パッド部に実装されてもよい。

リフロー半田法を用いることにより、簡便かつ確実に、チップ部品をパッド部に実装できるという効果がある。

また、本発明に係る照明装置は、複数の固体発光素子と、前記複数の固体発光素子が実装される第１リジット基板と、第１貫通孔が形成された導体とを備え、前記第１リジット基板は、部品実装用のパッドであり、前記複数の固体発光素子に供給される電力が入力される第１パッド部と、前記第１パッド部に実装され、尖塔部を備える第１チップ部品とを含み、前記尖塔部は、前記第１貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記導体と接合される。

この構成によれば、固体発光素子により発生した熱を効率よく放熱するために熱伝導率の高い材料で形成される第１リジット基板と、電気ケーブルとの電気的接続を確実に行うことができるという効果がある。

ここで、前記照明装置は、ライン状照明を実現する照明装置であり、前記照明装置は、さらに、前記複数の固体発光素子が直線状に配置された固体発光素子列と、前記複数の固体発光素子の発光方向に設置される第１集光手段と、前記固体発光素子列の列方向に対する、前記固体発光素子列の側面に設置される第２集光手段とを備え、前記導体は、前記複数の固体発光素子に供給される電力が供給される電気ケーブルと、前記電気ケーブルの端部に接続され、前記第１貫通孔が形成された接続部とを備え、前記尖塔部は、前記第１貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記接続部と接合され、前記第２集光手段は、前記固体発光素子列の列方向に垂直な断面において、楕円形状の反射体であり、前記固体発光素子列は、前記楕円形状の一方の焦点位置に配置され、前記第１集光手段は、前記複数の固体発光素子から発せられる光のうち、所定の放射角以内の光を集光し、前記第２集光手段は、前記複数の固体発光素子から発せられる光のうち、前記所定の放射角以上の光を集光し、前記第１集光手段は、前記複数の固体発光素子から発せられる光を、前記楕円形状の他方の焦点に、所定の焦点深度を確保し集光する発散角を有してもよい。

この構成によれば、第１集光手段及び第２集光手段により、所定の焦点深度を確保したライン状照明を実現することができる。また、固体発光素子から発せられた光を無駄なく利用できるという効果がある。

ここで、前記照明装置は、さらに、前記複数の固体発光素子の発光方向に配置され、前記複数の固体発光素子から発せられる光を前記固体発光素子列の列方向に発散する発散手段を備えてもよい。

この構成によれば、ライン状照明の長手方向の長さを拡大できるという効果がある。

ここで、前記照明装置は、さらに、金属により構成される筐体手段を備え、前記筐体手段には中空部が形成され、前記第１リジット基板は、前記中空部の内部に前記筐体手段に密着した状態で配置され、前記中空部の、前記複数の固体発光素子の発光方向には、開口部が形成されてもよい。

この構成によれば、固体発光素子において発生した熱をすばやく筐体手段に拡散できるという効果がある。

ここで、前記中空部の内面の一部は、前記第２集光手段を構成してもよい。

この構成によれば、筐体手段を利用して第２集光手段を構成できるという効果がある。

ここで、前記筐体手段には、前記筐体手段の外側から前記中空部内に至る第２貫通孔が形成されてもよい。

この構成によれば、筐体手段の外部表面と、中空部の内部表面との両方から放熱を行うことができるので、放熱効果を高めることができるという効果がある。

ここで、前記電気ケーブルは、前記第２貫通孔を介して、前記筐体手段の外部から前記中空部内部へ導入されてもよい。

この構成によれば、本発明に係る照明装置を複数使用して照明ユニットを構成することが容易になるという効果がある。

ここで、前記照明装置は、さらに、前記第１集光手段を支持する支持部を備え、前記支持部は、前記支持部の一部が前記第２貫通孔に挿入された状態で前記筐体手段に固定されてもよい。

この構成によれば、第１集光手段を確実に適切な位置に固定できるという効果がある。

ここで、前記複数の固体発光素子は、紫外光を発してもよい。

この構成によれば、固体発光素子を利用した紫外光照明装置を実現できるという効果がある。

ここで、前記照明装置は、さらに、第２リジット基板と、前記前記第１リジット基板及び前記第２リジット基板が内側に配置されるケース部と、前記ケース部の長手方向の一端に配置される第１端子及び第２端子と、前記ケース部の長手方向の他端に配置される第３端子及び第４端子と、前記第２リジット基板に実装され、前記第１端子と前記第３端子とに外部から供給された交流電力を直流電力に変換する第１整流手段と、前記第２リジット基板に実装され、前記第２端子と前記第４端子とに外部から供給された交流電力を直流電力に変換する第２整流手段と、前記第２リジット基板に実装され、抵抗成分を有し、前記第１端子と前記第２端子との間に接続される第１入力回路、及び、抵抗成分を有し、前記第３端子と前記第４端子との間に接続される第２入力回路のうち少なくとも一方とを備え、前記導体は、前記第１貫通孔及び第３貫通孔が形成されるフレキシブル基板であり、前記第２リジット基板は、部品実装用パッドであり、前記第１整流手段により変換された直流電力及び前記第２整流手段により変換された直流電力が出力される第２パッド部と、前記第２パッド部に実装され、尖塔部を備える第２チップ部品とを備え、前記第１チップ部品の前記尖塔部は、前記第１貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記フレキシブル基板と接合され、前記第２チップ部品の前記尖塔部は、前記第３貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記フレキシブル基板と接合され、前記第１整流手段は、アノードが前記第１端子に接続され、カソードが前記固体発光素子のアノードに接続される第１ダイオードと、アノードが前記固体発光素子のカソードに接続され、カソードが前記第１端子に接続される第２ダイオードと、アノードが前記第３端子に接続され、カソードが前記固体発光素子のアノードに接続される第３ダイオードと、アノードが前記固体発光素子のカソードに接続され、カソードが前記第３端子に接続される第４ダイオードとを備え、前記第２整流手段は、アノードが前記第２端子に接続され、カソードが前記固体発光素子のアノードに接続される第５ダイオードと、アノードが前記固体発光素子のカソードに接続され、カソードが前記第２端子に接続される第６ダイオードと、アノードが前記第４端子に接続され、カソードが前記固体発光素子のアノードに接続される第７ダイオードと、アノードが前記固体発光素子のカソードに接続され、カソードが前記第４端子に接続される第８ダイオードとを備えてもよい。

この構成によれば、蛍光ランプ用の支持具を利用して点灯可能な、固体発光素子を利用した照明装置を実現することができる。さらには、第１リジット基板と、第２リジット基板との電気的接続を確実に行うことができるという効果もある。

また、本発明に係る照明ユニットは、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の前記照明装置を備え、前記Ｎ個の照明装置は、前記固体発光素子列の列方向に直列に接して配置される。

この構成によれば、照射対象物により任意に変化するライン状照明の長手方向長さに容易に対応できるという効果がある。

また、本発明に係る電気的接続に係る接続方法は、リジット基板と、導体との電気的接続に係る接続方法であって、前記リジット基板は、部品実装用パッドであるパッド部と、前記パッド部に実装され、尖塔部を備えるチップ部品とを備え、前記導体には貫通孔が形成され、前記尖塔部が前記貫通孔に挿入された状態で、スポット半田法により、前記尖塔部と前記導体とを接続する。

これによれば、リジット基板と導体とを簡便かつ確実に接続することができる。リジット基板が金属基板であり、リジット基板にスルーホールを設けることができない場合、すなわちスルーホールを利用したリジット基板と導体との接続が実施できない場合に、特に有効である。

以上のように、本発明により、金属基板、アルミナセラミック基板、又はチッ化アルミ基板等のリジット基板と、導体（例えば電気ケーブル）とを簡便に電気的接続することができる、電気的接続に係る接続構造体を提供することができる。

また、あわせて、電気的接続に係る接続構造体を用いた、焦点深度を確保したライン状照明を実現する照明装置、及び、照射対象物により任意に変化するライン状照明の長手方向長さに容易に対応できる照明ユニットを提供することもできる。

以下、本発明に係る電気的接続に係る接続構造体、及びそれを用いた照明装置の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体は、リジット基板に実装される中継部品と、スルーホール部を有するフレキシブル基板とを含み、中継部品が有する尖塔部をスルーホール部に挿入した状態で、尖塔部とスルーホール部とを接合する。これにより、リジット基板と、フレキシブル基板を確実かつ簡便に電気的接続することができる。

まず、本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体の構成を説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体１を有するユニット基板２の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係るユニット基板２を図１のＡ方向から見た平面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るユニット基板２を図２のＢ方向から見た平面図である。

図１、図２及び図３のように、ユニット基板２は、リジット基板３及び４と、中継部品５と、フレキシブル基板６とを備える。

電気的接続に係る接続構造体１は、リジット基板３又は４の一部と、フレキシブル基板６の一部と、中継部品５とを含む。

ユニット基板２は、リジット基板３及び４と、フレキシブル基板６とを、中継部品５を介して、電気的に接続する、ユニット基板２は、４つの電気的接続に係る接続構造体１を有する。

リジット基板３及び４は、柔軟性の低い基板である。リジット基板３及び４としては、金属基板、アルミナセラミック基板又はチッ化アルミ基板等が好適である。なお、リジット基板３及び４は、ガラスエポキシ基板でもよい。

リジット基板３及び４は、フレキシブル基板６を介して電気的に接続される。リジット基板３及び４には、素子用パッド部２１と、中継部品用パッド部２２とを備える。

素子用パッド部２１は、ＬＥＤ等の素子が実装される素子実装用のパッドである。中継部品用パッド部２２は、中継部品５が実装される部品実装用のパッドである。

ここで、素子用パッド部２１に実装される素子が、発熱が大きい素子（例えば、ＬＥＤ等）であった場合は、リジット基板３及び４として金属基板を採用することが望ましい。リジット基板３及び４は、熱伝導性が高い材料（好ましくは、熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上の金属）で構成され、通常アルミニウム、又は銅で構成される。

リジット基板３及び４が金属基板であることにより、素子用パッド部２１に実装された素子（不図示）で発生した熱がリジット基板３及び４を迅速に伝熱する。このことにより素子用パッド部２１に実装された素子（不図示）の付近に熱が蓄積することを防ぐことが可能となる。

素子で発生した熱が、その素子の付近に蓄積することは好ましいことではない。例えば、前記素子がＬＥＤであった場合には、その長寿命性が損なわれたり、発光効率が低下したりするだけでなく、最悪の場合故障へとつながる場合もある。

それ故、素子用パッド部２１に実装される素子が、発熱が大きい素子である場合には、リジット基板３及び４として、金属基板を採用するべきである。

図４は、中継部品５の構成を示す斜視図である。

中継部品５は、本発明でいうチップ部品であって、図４に示すとおり側面から見た形状が略コの字形状である。すなわち、中継部品５は、中継部品用パッド部２２に接続される平面状の第１部材と、第１部材の中継部品用パッド部２２に接続される面と反対の面の、第１部材の長手方向の両端に、第１部材と垂直に接続される２つの尖塔部４１とを備える。

ここで、中継部品５の形状は、コの字形状に限定されるものではなくＬ字形状であってもよい。すなわち、中継部品５は、中継部品用パッド部２２に接続される平面状の第１部材と、第１部材の中継部品用パッド部２２に接続される面と反対の面の、第１部材の長手方向の一端に、第１部材と垂直に接続される１つの尖塔部４１とを備えてもよい。しかしながら、リジット基板３及び４への実装の利便性を考えればコの字形状であることが望ましい。

これは、リジット基板３及び４への中継部品５の実装を行う際には、自動実装装置を用いて行うことがユニット基板２を量産する上で効率的である。このとき、中継部品５をエンボステーピング化し、リジット基板３及び４に自動的に配置する。

その際、中継部品５がもし、Ｌ字形上であれば、リジット基板３及び４の自動配置時に中継部品５のバランスが崩れ、所望の位置に配置することが難しくなる。一方、コの字形状であれば、中継部品５のバランスの崩れが発生せず、リジット基板３及び４の自動配置を所望の位置に行うことができる。

中継部品５は導電性を有する材質で構成される。また、中継部品５は、半田付けによりリジット基板３及び４の中継部品用パッド部２２に実装される。さらには、尖塔部４１は半田付けによりフレキシブル基板６のスルーホール部５１と接続される。すなわち、中継部品５には、半田付けに耐えうる耐熱性を有する材質を選択する必要がある。通常、中継部品５は、アルミニウム又は銅等の金属により構成される。

また、中継部品５は、リフロー半田法により中継部品用パッド部２２に実装されることが望ましい。これにより、簡便かつ確実に、チップ部品をパッド部に実装できる。

また、中継部品５の尖塔部４１には、所定の段４２が設けられることが望ましい。このようにすることにより、フレキシブル基板６のスルーホール部５１を、中継部品５の尖塔部４１に挿入した状態で、両者を半田付けにより接合する際の半田形状が、半田形状２３（スルーホール部５１を上方から押さえるもの）だけでなく、半田形状２４（スルーホール部５１を下からも押さえるもの）となり、より確実に接合することが可能となる。

図５は、フレキシブル基板６の構成を示す斜視図である。

フレキシブル基板６は、本発明でいう導体であって、柔軟性を有する導電性の基板である。フレキシブル基板６は、ポリイミドフィルム等で形成される。フレキシブル基板６には、スルーホール部５１が少なくとも２つ形成される。スルーホール部５１は、フレキシブル基板６を貫通する貫通孔である。

２つの尖塔部４１のうちいずれか一方は、スルーホール部５１に挿入された状態で、半田付けによりスルーホール部５１と接合される。すなわち、２つの尖塔部４１のうちいずれか一方がスルーホール部５１に挿入された状態で、リジット基板３及び４と、フレキシブル基板６とが接合される。これにより、リジット基板３及び４と、フレキシブル基板６を確実かつ簡便に電気的接続することができる。

ここで、電気的接続に係る接続構造体１は、中継部品用パッド部２２と、中継部品５と、スルーホール部５１とを含む。すなわち、電気的接続に係る接続構造体１において、尖塔部４１は、スルーホール部５１に挿入された状態で、半田付けによりスルーホール部５１と接合される。

以下、図６を用いて複数のリジット基板を電気的に接続する一般的な方法を説明する。図６は、従来のユニット基板６１の外観を示す斜視図である。

図６に示す従来のユニット基板６１は、リジット基板６２及び６３と、電気ケーブル６５とを含む。

リジット基板６２及び６３は、配線用パッド部６４を夫々備える。電気ケーブル６５の端部は、配線用パッド部６４にスポット半田法（半田ごてを利用した手半田など）により接続される。

しかしながら、この方法では、半田付けのみにより配線用パッド部６４と電気ケーブル６５とが接続されているため、接続の強度が十分ではない。よって、万が一の大地震の発生などに伴う振動により、配線用パッド部６４から電気ケーブル６５が外れる可能性がある。特に、リジット基板６２及び６３が金属基板であった場合には、金属基板の熱伝導性が高いので、配線用パッド部６４の温度を所望の温度に上昇させることが難しい。そのため半田付け不良により、配線用パッド部６４から電気ケーブル６５が外れるリスクが高まってしまう。

また、アルミナセラミック基板又はチッ化アルミ基板等においても金属基板と同様に、配線用パッド部６４から電気ケーブル６５が外れるリスクが高まってしまう。

この対策としては、リジット基板に配線用スルーホール部を設けることも考えられる。このようにすれば、確かに電気ケーブル６５が、配線用スルーホール部から外れるリスク（すなわち、リジット基板６２と、リジット基板６３との電気的な接続が切れるリスク）を低減することができる。

しかしながら、リジット基板６２及び６３が金属であれば、余分な部分まで電気的に接続されてしまい、電気的な短絡が発生してしまうなどの問題である。すなわち、スルーホール部を設けることは容易ではない。

また、リジット基板６２及び６３がアルミナセラミック基板又はチッ化アルミ基板等であってもスルーホール部を設けることが技術的に難しい。よって、スルーホール部を設けることでコストが増大してしまう。

本発明の電気的接続に係る接続構造体１は、これらの問題を解消できるものである。すなわち、リジット基板３と４とを電気的に接続する場合において、中継部品５と、フレキシブル基板６とを使用することにより、簡便に接続することができ、しかも強固に接続できるため、電気的接続が外れるリスクが大幅に低減される。

図７は、本発明の電気的接続に係る接続構造体１を作成する方法を示すフローチャートである。

ステップＳ７２において、リジット基板３及び４の中継部品用パッド部２２に中継部品５を配置したうえで、実装する。実装は、半田付けを行うことにより実施する。このとき、リフロー法を用いて半田付けを行う。

リフロー法は、リジット基板３及び４全体を半田付けに適した温度に上昇させる。したがって、リジット基板３及び４が金属基板であっても、半田付け不良を引き起こすことなく中継部品５を中継部品用パッド部２２に実装することが可能となる。

ここで、中継部品５はコの字形状をしており、左右対称である。またエンボステーピングされている。したがって自動実装装置を用いて中継部品用パッド部２２に配置する際、バランスの崩れ及び、左右の反転などが起こらない。よって、中継部品５を所望の位置に容易に配置することができる。

ステップＳ７３において、ステップＳ７２にてリジット基板６２及び６３に実装された中継部品５の尖塔部４１を、フレキシブル基板６のスルーホール部５１に挿入する。

ステップＳ７４において、ステップＳ７３にてスルーホール部５１に挿入された尖塔部４１を、スポット半田法を適用して、該スルーホール部５１に固定する。このとき、半田形状が、半田形状２３（スルーホール部５１を上方から押さえるもの）だけでなく、半田形状２４（スルーホール部５１を下からも押さえるもの）ともなり、確実に接合することが可能となる。

なお、スポット半田法のかわりに、抵抗溶接法などを利用して接合してもよい。抵抗溶接法を適用することにより、接合部の熱的耐久性をさらに向上することができるというメリットもある。

ここで、半田は熱伝導性が比較的低い。それ故、リジット基板の材質を問わず、スポット半田法（例えば、半田ごてを使用した手半田等）を適用して、ステップＳ７３にてスルーホール部５１に挿入された尖塔部４１を、該スルーホール部５１に固定することが可能となる。

以上説明した方法により、簡便にリジット基板３と、リジット基板４とを電気的に接続することができる。それ故、従来一般的に、行われてきた電気ケーブルを使用した基板への直接半田付けによる接続のように、万が一の大地震などの振動により電気ケーブルが脱離することはない。

また、リフロー法を用いてリジット基板３、及び４に取り付けることができるコネクタ端子が開発されているが、このようなコネクタ端子は、概してその体積が大きい。そのため、素子用パッド部２１にＬＥＤなどの発光素子が実装された場合において、発光素子からの発光を前記コネクタ端子が遮ってしてしまうという問題がある。

それに対し、本発明の方法において使用する中継部品５は非常にコンパクトであり、そのような問題が発生しない。故にそのメリットは大きい。

さらに、リジット基板３及び４にスルーホール部を設ける必要がないため、リジット基板３及び４が金属、アルミナセラミック基板又はチッ化アルミ基板等であっても対応可能である。

なお、フレキシブル基板６に変えて、リジット基板からなる中継基板を使用して、リジット基板３と４とを電気的に接続してもよい。図８は、ユニット基板２の変形例であるユニット基板８２の構成を示す斜視図である。

図８に示すように、リジット基板からなる中継基板８３を使用して、電気的接続に係る接続構造体８１を構成することも可能である。

ここで、電気的接続に係る接続構造体８１は、電気的接続に係る接続構造体１と略同じであり、フレキシブル基板６が、中継基板８３に変更される点のみ異なる。電気的接続に係る接続構造体１と、同様の手順により作成ができ、また性能的にも同等である。

なお、中継基板８３がリジット基板であるが故、リジット基板３と、４との間隔の変動を防ぐことが容易となるという効果もある。

また、図４に示す中継部品５の形状は一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、尖塔部４１の形状は、円錐又は楕円錐であってもよい。また、中継部品５は、一部に曲線形を有する形状であってもよい。

また、図５に示すスルーホール部５１は、断面が円形の貫通孔であるが、楕円形又は矩形の貫通孔であってもよい。

また、上記説明において、リジット基板３及び４は、２つのフレキシブル基板６により接続されているが、１又は３以上のフレキシブル基板６により接続されてもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２では、リジット基板３と、電気ケーブル９３とを電気的に接続する電気的接続に係る接続構造体について説明する。

図９は、本発明の実施の形態２に係る電気的接続に係る接続構造体を有する配線基板の構成を示す斜視図である。なお、図１と同様の要素には同様の符号を付している。

図９に示す配線基板９２は、電気ケーブル９３と、リジット基板３と、中継部品５とを備える。また、図９に示す配線基板９２は、２つの電気的接続に係る接続構造体９１を含む。

電気的接続に係る接続構造体９１は、電気的接続に係る接続構造体１と略同じであり、フレキシブル基板６が、電気ケーブル９３に変更されることのみ異なる。電気的接続に係る接続構造体１と、同様の手順により作成ができ、また性能的にも同等である。

電気ケーブル９３は、本発明でいう導体であって、電気ケーブル９３の絶縁層が取り除かれた端部に半田付け、又はカシメ止めにより装着されたラグ端子９４を備える。

ラグ端子９４は、本発明でいう接続部であって、半田付けに供される。ラグ端子９４は貫通孔が形成されている。

ここで、リジット基板３に実装された中継部品５の尖塔部４１が、ラグ端子９４に挿入された状態で、両者が半田付け法（又は、抵抗溶接法など）により接合されている。

以上により、リジット基板３と、電気ケーブル９３とは、電気的接続に係る接続構造体９１を有し、電気的に接続される。それ故、従来一般的に、行われてきた電気ケーブルを使用した基板への直接半田付けによる接続のように、万が一の大地震などの振動により電気ケーブルが脱離することはない。

なお、ラグ端子９４の貫通孔の断面形状は、円形、楕円形及び矩形のいずれであってもよい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る照明装置は、実施の形態２に係る電気的接続に係る接続構造体９１を用いた照明装置である。また、実施の形態３に係る照明装置は、焦点深度を確保した任意長のライン状照明を、固体発光素子を用いて実現することができる。

本発明の実施の形態３に係る照明装置は、固体発光素子から発せられる光を、光学素子と、反射体とにより適切に集光することにより焦点深度を確保した任意長のライン状照明を実現する。

まず、本発明の実施の形態３に係る照明装置の構成を説明する。

図１０は、本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１の外観を示す斜視図である。図１１は、図１０におけるＣ方向から見た照明装置１０１の平面図である。図１２は、図１０におけるＤ方向から見た照明装置１０１の平面図である。図１３は、図１１における照明装置１０１のＥ１−Ｅ２断面図である。図１４は、図１１における照明装置１０１のＦ１−Ｆ２断面図である。

ここで、便宜上、固体発光素子列１２６に沿った方向（列方向）をｘ方向、固体発光素子１２１の発光方向をｙ方向、ｘ方向及びｙ方向に対し垂直な方向をｚ方向とする。

照明装置１０１は、筐体部１０２と、複数の固体発光素子１２１と、基板１２２と、光学素子１２３と、光学素子保持部１２４と、電気ケーブル１２５とを備える。

複数の固体発光素子１２１は、紫外光を発するＬＥＤ（ハイパワー発光ダイオード）である。紫外光を発光するＬＥＤは、従来の水銀ランプ等のランプ類による紫外光源の代替光源として期待されている。これは、水銀レスであること、及び寿命が長いこと等による。

複数の固体発光素子１２１は、直線状に配置され、固体発光素子列１２６を構成する。固体発光素子列１２６は任意の列数でよいが、ここでは１列としている。

ここで、固体発光素子１２１として採用したＬＥＤは、所謂表面実装型である。表面実装型のＬＥＤは、電極面積が大きく放熱性がよい。したがって、電力容量を大きくすることが可能となり、それ故発光される光量も多いという特徴がある。

筐体部１０２は、本発明の筐体手段であって金属等の熱伝導性の高い材料により構成される。発明者らは、筐体部１０２を構成する材料として、アルミニウムを選択した。この理由は、まずアルミニウムの熱伝導性が高いことにある。

固体発光素子１２１として使用するＬＥＤ（ハイパワー発光ダイオード）は、ロスとして熱を放出する。特にＬＥＤは、投入電力が大きいため、発生する熱も多くなる。

このロスとして発生した熱がＬＥＤの近傍に蓄積することは、それ自身の性能劣化に直接的につながる。そのため、ＬＥＤを使用する場合は、ロスとして発生する熱の処理を適切に行うことが必須となる。

そのため、本照明装置１０１は、この筐体部１０２を利用して放熱を行う。効率よく放熱を行うためには、固体発光素子１２１で発生した熱を筐体部１０２全体に速やかに拡散する必要がある。その上で、大気に放熱することにより、所望の放熱を行うことができる。

前述のように、固体発光素子１２１で発生した熱を筐体部１０２全体に速やかに拡散するためには、筐体部１０２を構成する材料として、熱伝導性のよい材料を選択する必要がある。アルミニウムはこの条件を満たす。

また、アルミニウムは加工性に富んでおり、さらには安価であるという特徴もある。このような理由に基づき、発明者らは、筐体部１０２を構成する材料として、アルミニウムを採用した。

なお、筐体部１０２は、放熱性を鑑み、アルマイト処理を行うことが好ましい。アルマイト処理することで、筐体部１０２の表面積が拡大し、大気への放熱性が向上する。

筐体部１０２は、固体発光素子１２１から発せられた光の取り出し口となる開口部１４０を有する中空部１４１が形成されている。開口部１４０は、中空部１４１の、複数の固体発光素子１２１の発光方向に形成される。

中空部１４１は、Ｅ１−Ｅ２断面において、壁面（内面）の表面形状の一部が、楕円形状部１４２となっている。すなわち、固体発光素子列１２６の列方向に対する固体発光素子１２１の側面に構成される壁面は、Ｅ１−Ｅ２断面において表面形状の一部が、楕円形状部１４２となっている。この楕円形状部１４２は、反射面となっている。

ここで、反射面は、固体発光素子１２１から発せられる光を反射するために供される（本発明の第２集光手段である）。なお、反射面は、鏡面仕上げとしてもよいが、前述のように筐体部１０２は、放熱性能の向上のためにアルマイト処理することが望ましい。また、アルマイト処理した状態でも十分な反射率を有している。よって、鏡面仕上げは必須ではない。

また、筐体部１０２には、流入口１４３及び流出口１４４を有する貫通孔であるスルーホール１４５が複数形成される。各スルーホール１４５の流入口１４３は、筐体部１０２の外部側に設けられ、流出口１４４は筐体部１０２の中空部１４１側に備えられる。すなわち、スルーホール１４５は、筐体部１０２の外側から中空部１４１内に至る貫通孔である。

スルーホール１４５は、放熱性を高めるためのほか、光学素子保持部１２４の固定、及び電気ケーブル１２５の経路として使用する。詳しくは後述する。

基板１２２は、本発明の第１リジット基板であって、複数の固体発光素子１２１を保持する役目を担う。すなわち、基板１２２に複数の固体発光素子１２１が実装される。基板１２２は、筐体部１０２と同様に、熱伝導性の高い材料により構成される。これは、固体発光素子１２１（ＬＥＤ）でロスとして発生した熱を筐体部１０２にすばやく拡散するためである。

発明者らは、このことを鑑み、基板１２２としてアルミニウムを選択した。これは、熱伝導性に富むことはもとより、筐体部１０２と同じ材質とすることで、両者の線膨張係数をそろえる意図がある。

ここで、固体発光素子１２１にて発生した熱を基板１２２から筐体部１０２へすばやく拡散するためには、空気等がそれらの間に入り込まぬよう、基板１２２と筐体部１０２とを可能な限り密着させる必要がある。

ここで、発明者らは基板１２２と筐体部１０２との密着性を高めるため、熱伝導性の高い接着剤（基材なしの両面テープ）（不図示）を両者の間に挟みこんだ上でプレス加工することを採用している。このことにより、両者の密着性は確保できる。すなわち、基板１２２は、中空部１４１の内部に筐体部１０２に密着した状態で配置される。

一方、両者の線膨張係数が異なる場合、固体発光素子１２１にて発生した熱等により両者の温度が上昇した際に、密着性の劣化（剥がれ等の発生等）が危惧される。

それ故、発明者は、基板１２２と筐体部１０２とを同じ材質（アルミニウム）とすることで、両者の線膨張係数をそろえた。このことにより、固体発光素子１２１にて発生した熱等に基づき、両者の温度が上昇し密着性の劣化が発生することを回避した。

光学素子１２３は、本発明の第１集光手段であって、集光レンズである。光学素子１２３は、例えば、シリンドリカルレンズである。光学素子１２３は、固体発光素子１２１の発光方向に、固体発光素子列１２６に沿って配置される。固体発光素子１２１として紫外光を発するものを採用する際には、紫外光に対する耐性を有する材料（例えば、石英）を採用するべきである。仮に光学素子１２３に紫外光に対する耐性のない材料（例えば、アクリル）を使用した場合、光学素子１２３の透過率が低下するので、ライン状照明における光強度が低下してしまう。

光学素子保持部１２４は、本発明の支持部であって、光学素子１２３を支持する。この際、光学素子１２３の位置決めは、非常に重要である。これは、光学素子１２３が適切な位置に配されなければ、その集光位置にずれが生じ、所望のライン状照明を得ることができないためである。

それ故、光学素子１２３を保持する光学素子保持部１２４を適切な位置に固定することが必要となる。発明者らは、光学素子保持部１２４を、流出口１４４を基準位置とし、スルーホール１４５に固定した。すなわち、光学素子保持部１２４は、光学素子保持部１２４の一部がスルーホール１４５に挿入された状態で筐体部１０２に固定される。具体的には、図１１及び図１３に示すように光学素子保持部１２４は、光学素子１２３が嵌め込まれる保持部材と、保持部材に接続される棒状の棒部材とを含む。当該棒部材がスルーホール１４５に挿入される。これにより、光学素子保持部１２４が適切な位置に固定されるので、光学素子１２３が適切な位置に配される。なお、図１１において、光学素子保持部１２４は、２つの棒部材を備えるが、３以上の棒部材を備えてもよい。

電気ケーブル１２５は、本発明の導体であって、基板１２２を介して複数の固体発光素子１２１に電源を供給するためのケーブルである。電気ケーブル１２５には、複数の固体発光素子１２１に供給される電力が外部より供給される。電気ケーブル１２５は、スルーホール１４５を介して、筐体部１０２の外部から、筐体部１０２の有する中空部１４１内部へ導入される。

このようにすることにより、実施の形態５で後述する照明ユニット２２１において、照明装置１０１を複数、すき間なく、ならべることが可能となる。

また、基板１２２と、電気ケーブル１２５とは、本発明の実施の形態２の電気的接続に係る接続構造体９１を有し、電気的に接続されている。すなわち、電気ケーブル１２５は、上述した電気ケーブル９３と同様の構成である。また、基板１２２は、中継部品用パッド部２２を備える。ここで、基板１２２の中継部品用パッド部２２は、複数の固体発光素子１２１に供給される電力が入力されるパッドである。また、中継部品用パッド部２２に中継部品５が実装される。また、中継部品５の尖塔部４１が、ラグ端子９４に挿入された状態で、両者が半田付け法（又は、抵抗溶接法など）により接合されている。これにより、従来一般的に、行われてきた電気ケーブルを使用した基板への直接半田付けによる接続のように、万が一の大地震などの振動により電気ケーブルが脱離することはない。

次に、照明装置１０１の動作を説明する。

まず、照明装置１０１の基板１２２と筐体部１０２とによる放熱機構を説明する。図１５は、図１１における照明装置１０１のＧ１−Ｇ２断面図である。

固体発光素子１２１でロスとして発生した熱は、基板１２２を介し筐体部１０２全体にすばやく拡散される。そして、大気に放熱される。

ここで、まず筐体部１０２付近の大気は、上記熱により熱せられ、上昇気流となる。この上昇気流は、外部表面１５１から熱を奪いながら上昇する。すなわち、外部表面１５１から放熱が行われることとなる。

また、内部表面１５２（楕円形状部１４２と同じ部位を指す）においても、筐体部１０２の外部より中空部１４１にスルーホール１４５を介して前記上昇気流が流入する。この上昇気流は、内部表面１５２から熱を奪いながら上昇する。すなわち、内部表面１５２からも放熱が行われることとなる。

なお、スルーホール１４５の上昇気流の流出口となる流出口１４４から上昇気流の流入口となる流入口１４３に至る方向は斜め下方向であり、かつ流出口１４４から流入口１４３に至る方向と、水平方向（ｚ方向）とがなす角γは、０度から９０度の範囲であればよい。このように構成することにより、スルーホール１４５を介しての中空部１４１への上昇気流の流入がスムーズに行われる。

発明者らは、このスルーホール１４５を設けることの効果を調べるため、スルーホール１４５を設ける場合と、スルーホール１４５を設けない場合とにおける温度上昇を、コンピュータによりシミュレーションした。その結果、スルーホール１４５を設けることにより、５℃〜１０℃程度の筐体部１０２の温度上昇が低減された。これより、スルーホール１４５を設けることが、放熱特性の向上に寄与することを確認された。

次に、照明装置１０１により実現されるライン状照明について説明する。なお、ここでは、光学素子１２３による集光と、楕円形状部１４２による集光とを分離して説明する。

まず、光学素子１２３による集光について説明する。

図１６は、図１５と同様、図１１における照明装置１０１のＧ１−Ｇ２断面図である。図１７は図１４と同様、図１１における照明装置１０１のＦ１−Ｆ２断面図である。

固体発光素子１２１から発せられた光のうち、放射角αが所定の範囲内（発明者らの実験では、０度から３０度〜６０度の範囲内が適しており、０度から４５度の範囲内が最適であった）の光が、光学素子１２３に入射する。ここで、放射角αは、ｙ−ｚ平面においてｙ方向（固体発光素子１２１の発光方向）を０度とした場合の光が放射される角度である。

ここで、固体発光素子１２１は、個々の機種により発光光量の放射角依存性が異なるが、発明者らが使用した固体発光素子１２１においては、放射角αが０度から４５度の範囲に全光量に対し約８０％の光量が放射される。

すなわち、光学素子１２３は、固体発光素子１２１から発せられる光のうち、大多数を集光することとなる。したがって、光学素子１２３は、メインの集光要素であり、楕円形状部１４２はサブの集光要素とも言える。

固体発光素子１２１から発せられた光のうち、光学素子１２３に入射した光は、ｙ方向中心点１６０を焦点として集光される。

固体発光素子１２１から発せられた光のうち、光学素子１２３に入射した光の光量をＰとした場合、所望の光強度Ｉｍｉｎと、ｚ方向の最大幅（ｚ方向区間１６２）との間には、下記（式１）に示す関係がある。ここで、所望の光強度が維持されるｘ方向の範囲は、ｘ方向区間１７１となる。なお、ｘ方向については、光学素子１２３に集光効果はない。つまり、固体発光素子１２１の指向性に基づき光が発散する。

Ｉｍｉｎ＝Ｐ／（ｚ方向区間１６２ × ｘ方向区間１７１）・・・・（式１）

ここで、所望の光強度Ｉｍｉｎ、光量Ｐ、及びｘ方向区間１７１は、照明装置１０１の設計等において任意に設定できる定数である。このことを踏まえると、ｚ方向区間１６２は、（式１）によって一義的に定まることとなる。

また、ここで、ｙ方向区間１６１と、ｚ方向区間１６２とは、固体発光素子１２１から発せられた光のうち、光学素子１２３により集光された光の発散角βを用いることにより、下記（式２）のような関係式で表される。ここで、発散角βは、ｙ−ｚ平面における、光学素子１２３により集光された光の照射方向と、−ｙ方向（固体発光素子１２１の発光方向と逆方向）とがなす角度である。

ｙ方向区間１６１ ＝ ｚ方向区間１６２ / ｔａｎ β・・・・・・・・（式２）

このｙ方向区間１６１が焦点深度となる。また、前述のようにｚ方向区間１６２は（式１）により定まる。したがって、発散角βを規定することにより、焦点深度（ｙ方向区間１６１）を求めることができる。

すなわち、焦点深度（ｙ方向区間１６１）の必要量に応じて発散角βを光学素子１２３により規定すればよいことが明らかである。すなわち、照明装置１０１において光学素子１２３は、複数の固体発光素子１２１から発せられる光を、所定の焦点深度を確保し集光する発散角ベータを有する。

なお、発散角βは、照明装置１０１を適用する照射対象物に応じて当然に任意に変化するが、発明者らの実験においては、発散角βは５度〜２０度が適しており、１０度が最適であった。

以上のように、光学素子１２３により、ｘ方向にｘ方向区間１７１、ｙ方向にｙ方向区間１６１（これが焦点深度なる。）、及びｚ方向にｚ方向区間１６２を有するライン状照明を形成することができる。

次に、楕円形状部１４２による集光について説明する。

図１８は、図１６と同様、図１１における照明装置１０１のＧ１−Ｇ２断面図である。

楕円形状部１４２は、固体発光素子１２１から発せられた光のうち、光学素子１２３に入射しなかった光を集光する。すなわち、楕円形状部１４２は、固体発光素子１２１から発せられた光のうち、放射角αが所定の値以上の光を集光する。

前述のように、光学素子１２３は、固体発光素子１２１から発せられる光のうち、大多数の光を集光する。したがって、楕円形状部１４２により集光される光は少数ではある。しかしながら、少数の光ではあっても、光学素子１２３により集光された大多数の光に重畳することは、固体発光素子１２１から発せられる光を無駄なく利用し、ライン状照明の光強度を高める意味で重要である。

固体発光素子１２１から発せられた光のうち、楕円形状部１４２により反射された光は、ｙ方向中心点１６０を中心として集光される。このとき、楕円形状部１４２の一方の焦点を光学素子１２３の焦点でもあるｙ方向中心点１６０とし、他方の焦点に固体発光素子列１２６（固体発光素子１２１）を配することが必要である。

このような配置を行うことにより、固体発光素子１２１から発せられた光のうち、楕円形状部１４２により反射された光のｙ方向中心点１６０への集光が可能となる。

また、ｘ方向については、楕円形状部１４２は影響しない。

図１９は、照明装置１０１が実現するライン状照明１９１を示す図である。光学素子１２３、及び楕円形状部１４２による集光を各々別に説明したが、照明装置１０１として、図１９に示すように、ｙ方向中心点１６０を中心に、ｘ方向にｘ方向区間１９２、ｙ方向にｙ方向区間１９３（これが焦点深度となる）、及びｚ方向にｚ方向区間１９４を有する、ライン状照明１９１を実現することができる。

ライン状照明１９１は、固体発光素子１２１から発せられた光のうち、光学素子１２３により集光することにより形成したライン状照明に、固体発光素子１２１から発せられた光のうち、楕円形状部１４２により集光された光を重畳したものとなる。

以上のように、照明装置１０１は、固体発光素子１２１を光源としたライン状照明を実現する。また、照明装置１０１は、固体発光素子１２１により発せられた光の大多数を、光学素子１２３を用いて所定の範囲内に集光する。さらに、照明装置１０１は、光学素子１２３に入射しない固体発光素子１２１より発せたれた光（少数の光）も、楕円形状部１４２により所定の範囲内に集光し、光学素子１２３により集光された光に重畳する。そのため、照明装置１０１は、固体発光素子１２１から発せられた光をロスなく有効に活用し、ライン状照明１９１を構成することができる。

また、照明装置１０１において、発散角βを規定することにより必要な焦点深度（ｙ方向区間１９３）を確保することができる。

ここで、本発明に係る照明装置１０１を実際に紫外硬化樹脂２０１の硬化に適用する場合について説明する。図２０は、照明装置１０１が紫外硬化樹脂２０１に紫外光を照射する状態を示す図である。図２０では、紫外硬化樹脂２０１は、保護シート２０２に挟まれ、所定の厚みをもって配されているとする。

そしてこの紫外硬化樹脂２０１は、表面２０４だけ、中層部２０５だけ、又は底面２０６だけといった局所的な紫外光の照射では、硬化に時間がかかってしまうものである。すなわち、表面２０４、中層部２０５及び底面２０６の全てに紫外光を照射する必要がある。

ここで、従来の照明装置（例えば、特許文献２に開示される照明装置）では、焦点深度を確保できないため、表面２０４、中層部２０５及び底面２０６の全てに所定の光強度を有する紫外光を照射することができない。よって硬化に時間がかかってしまう。

一方、本発明に係る照明装置１０１は、所望の焦点深度（ｙ方向区間１９３）を有し、また所定の光強度を有するライン状照明１９１を実現できる。そのため表面２０４、中層部２０５、及び底面２０６の全てに所定の光強度を有する紫外光を照射することが可能となる。よって、紫外硬化樹脂２０１の硬化を迅速に行うことができる。

以上より、本発明に係る照明装置１０１は、従来の固体発光素子（ＬＥＤ）を使用した照明装置が光強度の不足、及び焦点深度の不足により適用できなかった照射対象物に対しても適用することができる。したがって、本発明は、固体発光素子１２１を用いた照明装置の適用範囲を大幅に広げることができるといえる。

また、照明装置１０１において、基板１２２と、電気ケーブル１２５とは、実施の形態２に係る電気的接続に係る接続構造体９１を有し、電気的に接続されている。上述したように、基板１２２は、固体発光素子１２１から発生した熱を筐体部１０２にすばやく拡散するために、熱伝導性の高い材料により構成される。よって、スポット半田法により電気ケーブル１２５を基板１２２に直接取り付けることが困難である。一方、実施の形態２に係る電気的接続に係る接続構造体９１を照明装置１０１に適用することで、電気ケーブル１２５と基板１２２とを確実に接続することができる。すなわち、電気的接続に係る接続構造体９１を照明装置１０１に適用することは、非常に効果的である。

なお、図１０〜図１２に示す流入口１４３及び流出口１４４の形状、及び個数は一例であって、本発明はこれに限定されるものではない。加工コスト等を考慮し、流入口１４３及び流出口１４４の形状、及び個数任意に決定してよい。

例えば、流入口１４３及び流出口１４４の形状は、円形に限定されるものではなく、楕円形及び矩形等の任意の形状でよい。また、流入口１４３及び流出口１４４は、ｘ方向（固体発光素子列１２６に沿う方向）に一列で配置されているが複数列で配置されてもよい。

（実施の形態４）
実施の形態４では、上述した実施の形態３に係る照明装置１０１の変形例について説明する。実施の形態４に係る照明装置２１１は、照明装置１０１の構成に加え、さらに、光を拡散する光学素子２１２を備える。

図２１（ａ）は、照明装置２１１の平面図である。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）におけるＨ１−Ｈ２の断面図である。なお、図１０〜図１４と同様の要素には同一の符号を付している。

光学素子２１２は、本発明の発散手段であって、照明装置２１１のｘ方向（長手方向）に、固体発光素子１２１から発せられた光を所定量拡散する光学素子である（発散量は、ライン状照明に要求される光強度に合わせて設定される。）。光学素子２１２は、複数の固体発光素子１２１の発光方向に配置される。具体的には、光学素子２１２は、レンズにより構成される。なお、光学素子２１２は、z方向には影響を及ぼさない素子である。

なお、ここでは、光学素子１２３と、光学素子２１２とを別の光学素子により実現しているが、両者の機能を１つの光学素子（不図示）にて実現してもよい。また、光学素子２１２は、光学素子１２３に接して配置されているが、所定の間隙を介して配置されてもよい。また、光学素子２１２は、光学素子１２３の上方（固体発光素子１２１の発光方向を上とした場合の上方）に配置されているが、下方に配置されてもよい。

このようにすることにより、照明装置２１１のライン状照明の長手方向の長さ（ｘ方向区間）は、区間２１４となり、照明装置１０１のｘ方向区間１９２に対し長くなる。すなわち、ライン状照明の長手方向の長さを伸ばすことができる効果がある。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る照明ユニットは、焦点深度を確保した任意長のライン状照明を、固体発光素子１２１を用いて実現する照明装置１０１を任意個数用いて構成される照明ユニットである。

実施の形態５に係る照明ユニットは、照明装置１０１にて実現されるライン状照明１９１を直列に接続するよう照明装置１０１を配置したものである。供する照明装置１０１の個数をＮ個（Ｎは２以上の整数）とした場合、照明ユニット２２１は、照明装置１０１にて実現されるライン状照明の長さ（ｘ方向区間１９２）のＮ倍のライン状照明を実現できる。

以下では、本発明の実施の形態５に係る照明ユニットの構成を説明する。

図２２は、本発明の実施の形態５に係る照明ユニットの外観を示す斜視図である。

図２２に示す照明ユニット２２１は、照明装置１０１により実現されるライン状照明１９１を直列に接続できるように、２つの照明装置１０１を配した構成を有する。

照明ユニット２２１は、２つの照明装置１０１を備える。２つの照明装置１０１は、固体発光素子列１２６の列方向に直列に接して配置される。すなわち、照明装置１０１を長手方向に接続した構成である。このようにすることにより、照明ユニット２２１は、ライン状照明２２２を実現することが可能となる。２つの照明装置１０１は、上述した実施の形態３に係る照明装置１０１である。なお、照明装置として実施の形態４に係る照明装置２１１を用いてもよい。

また、ここでは、照明装置１０１を２個使用して構成しているが、これに限定されるものではない。必要なライン状照明２２２の長さに応じて、２以上の任意個数の照明装置１０１を使用することにより構成することが可能である。

ここで、照明ユニット２２１を構成する際、隣り合う照明装置１０１を密着して配置する必要がある。

図２３は、照明ユニット２２１における照明装置１０１の密着配置の必要性を説明するための図である。図２３（ａ）は、照明装置１０１が密着して配置されていない状態を示す図である。図２３（ｂ）は、照明装置１０１が密着して配置されている状態を示す図である。

仮に、図２３（ａ）のように密着して配置しない状態では、照明装置１０１が実現するライン状照明を直列に接続することができない。

そこで、図２３（ｂ）のように密着して配置する必要がある。照明装置１０１では、電気ケーブル１２５を、スルーホール１４５を経路として筐体部１０２の外部から内部へ導入している。

故に、照明ユニット２２１においては、照明装置１０１を長手方向に接続する際、電気ケーブル１２５が干渉することなく、図２３（ｂ）のように密着して配置することが可能となる。

以上のように、照明ユニット２２１は、照明装置１０１を密着して配置することにより構成される。そのため、必要個数照明装置１０１を密着して配置することで、所望の長さのライン状照明を容易に得ることができる。専用設計を行う必要がないため、そのメリットは大きい。

なお、上記実施の形態は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で自由に変更し実施できることは言うまでも無い。

例えば、実施の形態３〜５においては、固体発光素子１２１は紫外光を発光する素子としたが、可視光を発光する素子、又は赤外光を発光する素子であってもよい。また、照射対象物に対し、適切な波長の光を発光する素子を選択してよい。

また、個体発光素子列は２列以上であってよい。必要な光量に応じて、複数列固体発光素子列を備えてもよい。

（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係る照明装置は、実施の形態１（その変形例を含む）又は実施の形態２に係る電気的接続に係る接続構造体１、８１又は９１を用いた、照明装置であって、２つのダイオードブリッジ回路を備えることにより、外部から交流電力が供給されていない端子対には、外部から供給された交流電力の影響が出ない。これにより、多種の方式の蛍光ランプ用の支持具に対して蛍光ランプに置き換えて使用することができる。

まず、本発明の実施の形態６に係る照明装置の構成を説明する。

図２４は、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の外観を示す斜視図である。図２５は、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の側面（図２４に示すＩ方向）からの平面図である。図２６は、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の上面（図２５に示すＪ方向）からの平面図である。図２７は、図２６に示すＫ１−Ｋ２面における照明装置５０１の構造を示す断面図である。図２８は、照明装置５０１を直管蛍光ランプ用の支持具５４１に取り付けた状態を示す図である。

図２４、図２５及び図２６に示すように、照明装置５０１は、筐体部５０２と、端子部５０３と、端子ピン５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ及び５０４ｄと、保護用透光板５３３とを備える。なお、端子ピン５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ及び５０４ｄを特に区別しない場合には、端子ピン５０４と記す。

図２７に示すように、照明装置５０１は、さらに、筐体部５０２の内部に、複数の固体発光素子５３１と、２つの基板５３２と、回路部５３８ａ及び５３８ｂと、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃとを備える。

照明装置５０１は、一般的な直管蛍光ランプと同寸法である。例えば、照明装置５０１は、ＪＩＳＣ７６１７−２「直管蛍光ランプ−第２部：性能規定」の３、４．１「データシートのリスト」に規定された直管蛍光ランプの何れかと同一寸法である。

筐体部５０２は、断面が略コの字形状に形成される。筐体部５０２は、熱伝導率が高い金属（好ましくは、熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上の金属）により構成される。例えば、筐体部５０２は、アルミニウムで構成される。筐体部５０２にアルミニウムを用いる理由としては、安価であること、成形が行いやすいこと、リサイクル性が良いこと、熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上であること、及び放熱特性が高いことなどが挙げられる。

また、筐体部５０２は、本発明のケース部であって、アルミニウムで構成した後、アルマイト処理することが望ましい。アルマイト処理することによって、表面積が増加し、放熱効果が高まる。

保護用透光板５３３は、透光性を有し、固体発光素子５３１の発光方向に配置される。保護用透光板５３３は、平板状に形成される。筐体部５０２と保護用透光板５３３とを一体的に組み合わせることで、断面が略四角形状となる。

保護用透光板５３３は、透明なガラス、アクリル樹脂、又はポリカーボネート等により形成される。保護用透光板５３３の表面又は裏面には、表面処理により、微細な凹凸が不均一に形成される。この表面処理は、例えば、サンドブラスト法を適用することにより容易に行うことができる。保護用透光板５３３は、照明装置５０１の内部に配置される固体発光素子５３１などを保護する。また、保護用透光板５３３は、固体発光素子５３１から発せられた光を拡散する役目を担う。固体発光素子５３１から発せられた光は、指向性が強いので、局所的に照射される傾向にある。固体発光素子５３１から発せられた光を表面処理された保護用透光板５３３により拡散することによって、光の指向性を弱め、広い面積に均一に光を照射することができる。

端子部５０３は、筐体部５０２の長手方向の両端に形成される。

端子ピン５０４は、端子部５０３に形成される。端子ピン５０４は、一般的な直管蛍光ランプに用いられている端子ピンと同機構かつ同寸法である。端子ピン５０４は、照明装置５０１の外部から内部へ電力を導入する。また、端子ピン５０４は、照明装置５０１を図２８に示すような支持具５４１などに固定する際の口金としても機能する。すなわち、照明装置５０１は、図２８に示すように、一般的な直管蛍光ランプランプ用の支持具５４１にそのまま取り付けて使用することができる。

端子ピン５０４ａ及び端子ピン５０４ｂは、筐体部５０２の長手方向の一端に形成される。端子ピン５０４ｃ及び端子ピン５０４ｄは、筐体部５０２の長手方向の他端に形成される。

２つの基板５３２は、本発明の実装基板であって、筐体部５０２と保護用透光板５３３とにより形成される中空構造の内側に配置される。２つの基板５３２は、中空構造の内側であり、保護用透光板５３３に対向する面の表面に形成される。２つの基板５３２は、熱伝導率が高い金属（好ましくは、熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上の金属）により構成される。好ましくは筐体部５０２と同一材質により構成される。例えば、２つの基板５３２は、アルミニウムにより構成される。

複数の固体発光素子５３１は、２つの基板５３２に配置される。複数の固体発光素子５３１は、例えば、ＬＥＤ（ハイパワー発光ダイオード）であり、表面実装型である。ＬＥＤは、光度が高く照明装置用途に好適である。照明装置５０１を一般的な照明として使用する場合、使用する固体発光素子５３１の発光色は、昼光色、昼白色、白色、温白色又は電球色などが好適である。具体的には、例えば、複数の固体発光素子５３１は、ＪＩＳＺ９１１２「蛍光ランプの光源色及び演色性による区分」の４．２「色度範囲」に規定された昼光色、昼白色、白色、温白色又は電球色の光を発光する。

また、複数の固体発光素子５３１は、ピーク波長が３８０〜５００ｎｍの光である青色光を発光してもよい。青色は、精神的興奮を抑える効果があるといわれている。そのため、青色光を発光する照明装置５０１は、防犯灯として好適である。

また、複数の固体発光素子５３１は、直列に接続される。このとき、使用する固体発光素子５３１の個数は、各固体発光素子５３１の順方向電圧（Ｖｆ）の総和（ΣＶｆ）と、直流変換回路５３５から供給される電圧（Ｖ）とが、略等しくなるように選択される。例えば、直流変換回路５３５から供給される電圧（Ｖ）が１００Ｖ、固体発光素子５３１の順方向電圧（Ｖｆ）が３．８Ｖであった場合には、固体発光素子５３１の個数は２６個となる。このようにすることで、直流変換回路５３５から供給される電圧（Ｖ）と、各固体発光素子５３１の順方向電圧の総和（ΣＶｆ）とがバランスし、別途直流電源等を具備する必要がなくなる。これにより、照明装置５０１のコストを低減することができる。

なお、照明装置５０１の光度をより高めるため、上記のように直列に接続した固体発光素子５３１を複数列備え、直列に接続した固体発光素子５３１を互いに並列接続してもよい。発明者らは、このことを鑑み直列に接続した固体発光素子５３１を２列備え、直列に接続した固体発光素子５３１を互いに並列接続した。

回路部５３８ａ及び５３８ｂは、それぞれ、リジット基板（不図示）を備える。各リジット基板は、本発明の第２リジット基板であり、筐体部５０２と保護用透光板５３３とにより形成される中空構造の内側に配置される。各リジット基板は、中空構造の内側であり、保護用透光板５３３に対向する面の表面に形成される。なお、リジット基板の材質は任意でよいが、発明者らは金属基板（アルミニウム基板）を採用した。

また、回路部５３８ａは、入力回路５３４と、直流変換回路５３５と、調整回路５３６とを備える。回路部５３８ｂは、保護回路５３７を備える。入力回路５３４、直流変換回路５３５、及び調整回路５３６は、回路部５３８ｂが備えるリジット基板上に形成される。保護回路５３７は、回路部５３８ｂのリジット基板上に形成される。

フレキシブル基板５３９ａは、回路部５３８ａと、２つの基板５３２のうち回路部５３８ａ側の基板５３２とを接続する。フレキシブル基板５３９ｂは、２つの基板５３２を接続する。フレキシブル基板５３９ｃは、回路部５３８ｂと、２つの基板５３２のうち回路部５３８ｂ側の基板５３２とを接続する。

このとき、照明装置５０１は、本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体１又は８１を有し、回路部５３８ａのリジット基板、５３８ｂのリジット基板、及び２つの基板５３２と、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃとは、電気的接続に係る接続構造体１により電気的に接続される。

すなわち、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃのそれぞれは、実施の形態１で説明したフレキシブル基板６と同様の構成である。つまり、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃは、それぞれ２つのスルーホール部５１を有する。また、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃのそれぞれは、複数のフレキシブル基板６を含む。

また、回路部５３８ａ及び５３８ｂが備えるリジット基板は、それぞれ当該リジット基板の一方に２つの中継部品用パッド部２２を備える。回路部５３８ａの２つの中継部品用パッド部２２は、後述する直流変換回路５３５により変換された直流電力が出力されるパッドである。

２つの基板５３２は、それぞれ当該基板５３２の両側（照明装置５０１の長手方向の両側）に、それぞれ複数の中継部品用パッド部２２を備える。例えば、基板５３２の回路部５３８ａ又は５３８ｂに面する側には、２つの中継部品用パッド部２２が形成される。基板５３２の他方の基板５３２に面する側には、３つの中継部品用パッド部２２が形成される。また、２つの基板５３２が備える複数の中継部品用パッド部２２は、複数の固体発光素子１２１に供給される直流電力、つまり直流変換回路５３５により変換された直流電力が入力される中継部品用パッド部２２を含む。

また、各中継部品用パッド部２２上に中継部品５が実装される。各中継部品５の尖塔部４１がフレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃのスルーホール部５１のいずれかに挿入された状態で、半田付けにより接合される。

電気的接続に係る接続構造体１を用いることにより、回路部５３８ａのリジット基板、５３８ｂのリジット基板、及び２つの基板５３２と、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃと脱離のリスクが非常に少なくなるので、故障の可能性を大幅に低減することができる。

なお、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃの代わりに、図８に示すような中継基板８３を用いてもよい。また、実施の形態２で説明した電気ケーブル９３を用いてもよい。

また、上述したように、基板５３２は、固体発光素子５３１から発生した熱を筐体部５０２にすばやく拡散するために、熱伝導性の高い材料により構成される。よって、スポット半田法によりフレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃを基板５３２に直接取り付けることが困難である。一方、実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体１又は８１を照明装置５０１に適用することで、回路部５３８ａのリジット基板、５３８ｂのリジット基板、及び２つの基板５３２と、フレキシブル基板５３９ａ、５３９ｂ及び５３９ｃとを確実に接続することができる。すなわち、電気的接続に係る接続構造体１又は８１を照明装置５０１に適用することは、非常に効果的である。

ここで、固体発光素子５３１は、照明装置用途としてはハイパワー系の素子を使用することが好ましく、前述のようにＬＥＤ（ハイパワー発光ダイオード）を使用している。ＬＥＤは、消費電力が大きく、その分、熱として放出されるエネルギーも大きい。この熱が、ＬＥＤの近傍に蓄積すると、ＬＥＤの光度低下、及び寿命特性の劣化等を招く。したがって、この熱を適切に処理することが肝要である。

このようなことを鑑み、ＬＥＤは表面実装型のものを使用する。表面実装型のＬＥＤは、自身の電極面積が大きく、故に基板５３２に接触する面積が大きくなる。そのため、ＬＥＤで発生した熱を効率的に基板５３２に拡散させることができる。ただし、基板５３２が熱伝導性の良い材料で形成されてなければ、やはりＬＥＤの近傍に熱が蓄積してしまう。そこで、照明装置５０１では基板５３２の材料としてアルミニウムを採用している。さらには、筐体部５０２もアルミニウムで形成している。アルミニウムは、熱伝導性がよく、そのためＬＥＤで発生した熱を、基板５３２を介して筐体部５０２から大気中に効率的に放熱することができる。

ここで、筐体部５０２と基板５３２とは、互いに接触させることが肝要である。なぜならば、筐体部５０２と基板５３２との間に、空気が入ることにより、筐体部５０２から基板５３２への熱伝導が阻害され、熱伝導が阻害されることにより効率的な熱処理ができなくなるためである。すなわち、筐体部５０２と基板５３２とを同じ材質により構成することにより、筐体部５０２と基板５３２との密着性を高めることが好ましい。さらに、プレス加工を行い、筐体部５０２と基板５３２との密着性をより高めることが好ましい。

上記プレス加工を行う際には、筐体部５０２と基板５３２との間に、接着性を有する材料（例えば、接着剤又は基材なしの両面テープなど）（不図示）を挟み込み、両者の密着性を高めることが好ましい。

なお、両面テープを使用する場合には、基材を含まないものを選択することが肝要である。それは、基材は熱伝導率が低いので、基板５３２から筐体部５０２への熱伝導が阻害されるためである。

また、複数の固体発光素子５３１が配置される基板５３２は、２つに分割している。これにより、筐体部５０２と基板５３２との線膨張係数が異なる場合において、照明装置５０１の温度が上昇した際に、筐体部５０２と基板５３２との密着性が悪化することを防ぐことができる。基板５３２を分割することにより、基板５３２の１枚あたりの長手方向の長さが短くなる。これにより、基板５３２の１枚あたりの膨張量が小さくなる。よって、接着性を有する材料で筐体部５０２と基板５３２との膨張の違いを吸収しやすくなるので、筐体部５０２と基板５３２との密着性を維持しやすくなる。この基板５３２を分割する手法は、特に照明装置５０１の長手方向の長さが長い場合に有効である。

また、上記説明において、筐体部５０２と保護用透光板５３３とを一体的に組み合わせることで、照明装置５０１の断面が略四角形状となる例について述べたが、照明装置５０１の断面形状は、これに限定されるものではない。例えば、筐体部５０２と保護用透光板５３３とは、それぞれ略ハーフパイプ形状であり、筐体部５０２と保護用透光板５３３とを一体的に組み合わせることで、照明装置５０１の断面が円筒形状となってもよい。

また、上記説明において、複数の固体発光素子５３１は、２つの基板５３２上に形成されているが、１つの基板５３２上に形成されてもよい。また、複数の固体発光素子５３１は、３以上の基板５３２に分割して配置してもよい。

また、上記説明において、照明装置５０１は、２つの回路部５３８ａ及び５３９ｂを備えるが、入力回路５３４と、直流変換回路５３５と、調整回路５３６と、保護回路５３７とを備える１つの回路部を備えてもよい。また、３以上の回路部に分割して配置してもよい。すなわち、３以上のリジット基板に分割して配置してもよい。

以下、図２９を用いて、照明装置５０１の回路構成を説明する。図２９は、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の回路構成を示す図である。

入力回路５３４は、固定抵抗等により構成される。なお、入力回路５３４は、抵抗成分を有するものであればよく、例えば、サーミスタでもよい。入力回路５３４の抵抗値は、１ｋΩ〜１００ｋΩ程度が望ましい。入力回路５３４は、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｂとの間に接続される。なお、入力回路５３４は、端子ピン５０４ｃと端子ピン５０４ｄとの間に接続されてもよい。さらに、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｂとの間に接続される入力回路と、端子ピン５０４ｃと端子ピン５０４ｄとの間に接続される入力回路との２つの入力回路が形成されてもよい。

ここで、インバータ方式の蛍光ランプ用の支持具の中には、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｂとの間の導通をチェックするタイプのものがある。蛍光ランプの端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｂとの間には、ヒータが設けられている。インバータ方式の蛍光ランプ用の支持具は、このヒータが正常か否かを確かめるため、導通チェックを行う。この導通チェックをパスしなかった場合、インバータ方式の蛍光ランプ用の支持具は、蛍光ランプに電力を供給しない等の処理を行う。

この導通チェックへの対応として、入力回路５３４を設ける。入力回路５３４を設けることにより、インバータ方式の蛍光ランプ用の支持具による導通チェックをパスすることができる。これにより、照明装置５０１は、導通をチェックするタイプの蛍光ランプランプ用の支持具においても点灯することが可能となる。すなわち、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、導通をチェックするタイプの蛍光ランプランプ用の支持具に使用することができる。

直流変換回路５３５は、端子ピン５０４から供給された交流電力を全波整流し、直流電力に変換する。固体発光素子５３１は直流駆動素子であるために、交流電力を直流電力に変換することが必要となる。直流変換回路５３５は、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６を備える。ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６は、交流電力を直流電力に変換する。ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６は、全波整流機能を有する、いわゆる全波整流回路である。

ダイオードブリッジ回路５５５は、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｃの間に接続される。すなわち、端子ピン５０４ａ及び端子ピン５０４ｂは、ダイオードブリッジ回路５５５の入力端子に接続される。ダイオードブリッジ回路５５５は、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｃとに外部から供給された交流電力を直流電力に変換し、複数の固体発光素子５３１に供給する。

ダイオードブリッジ回路５５６は、端子ピン５０４ｂと端子ピン５０４ｄとの間に接続される。すなわち、端子ピン５０４ｂ及び端子ピン５０４ｄは、ダイオードブリッジ回路５５６の入力端子に接続される。ダイオードブリッジ回路５５６は、端子ピン５０４ｂと端子ピン５０４ｄとに外部から供給された交流電力を直流電力に変換し、複数の固体発光素子５３１に供給する。

端子５５７及び端子５５８は、直流変換回路５３５の出力端子であって、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６の出力が並列に接続される。

ダイオードブリッジ回路５５５は、ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３及びＤ４を備える。ダイオードＤ１のアノードは端子ピン５０４ａに接続され、カソードは端子５５７に接続される。ダイオードＤ２のアノードは端子５５８に接続され、カソードは端子ピン５０４ａに接続される。ダイオードＤ３のアノードは端子ピン５０４ｃに接続され、カソードは端子５５７に接続される。ダイオードＤ４のアノードは端子５５８に接続され、カソードは端子ピン５０４ｃに接続される。

ダイオードブリッジ回路５５６は、ダイオードＤ５、Ｄ６、Ｄ７及びＤ８を備える。ダイオードＤ５のアノードは端子ピン５０４ｂに接続され、カソードは端子５５７に接続される。ダイオードＤ６のアノードは端子５５８に接続され、カソードは端子ピン５０４ｂに接続される。ダイオードＤ７のアノードは端子ピン５０４ｄに接続され、カソードは端子５５７に接続される。ダイオードＤ８のアノードは端子５５８に接続され、カソードは端子ピン５０４ｄに接続される。

基板５３２には、固体発光素子５３１が実装されている（不図示）。直列に接続された固体発光素子５３１のアノードは、調整回路５３６を介して、端子５５７に接続される。直列に接続された固体発光素子５３１のカソードは、端子５５８に接続される。

調整回路５３６は、可変抵抗素子（不図示）を含む。調整回路５３６は、固体発光素子５３１の順電圧（Ｖｆ）のばらつきを吸収するための回路である。具体的には、固体発光素子５３１の順電圧（Ｖｆ）には、固体発光素子５３１の製造時などにおいて、不可避的なばらつきが生じてしまう。そのため、固体発光素子５３１の順電圧（Ｖｆ）の総和（ΣＶｆ）が変動してしまう。故に、総和（ΣＶｆ）と直流変換回路５３５から供給される電圧（Ｖ）とのバランスが崩れてしまう。このことを回避するために、調整回路５３６により補正を行う。調整回路５３６は、端子５５７と、直列に接続された固体発光素子５３１のアノードとの間に接続される。

保護回路５３７は、万が一の擾乱により照明装置５０１の外部から瞬間的な高電圧が印加された際の保護回路である。保護回路５３７は、コンデンサー素子（不図示）を含む回路により構成される。保護回路５３７は、固体発光素子５３１を保護する目的で備えられている。保護回路５３７は、直列に接続された固体発光素子５３１のアノードとカソードとの間に並列に接続される。

なお、端子５５７及び端子５５８と、基板５３２との接続は、直接的な接続であってもよいし、調整回路５３６等を介した、実質的な接続であってもよい。すなわち、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６の出力と、基板５３２とは、直接接続されてもよいし、抵抗及びスイッチ等を介して接続されてもよい。

また、上記説明において、回路部５３８ａが、入力回路５３４、直流変換回路５３５、及び調整回路５３６を備え、回路部５３８ｂが、保護回路５３７を備えるとしたが、入力回路５３４、直流変換回路５３５、調整回路５３６、及び保護回路５３７のそれぞれは、回路部５３８ａ又は５３８ｂのいずれに含まれてもよい。また、ダイオードブリッジ回路５５５と５５６とを異なる回路部５３８ａ又は５３８ｂに実装してもよい。

次に、照明装置５０１の動作を説明する。

図３０は、図２８に示すように照明装置５０１を支持具５４１に取り付けた状態の回路構成の一例を示す図である。

支持具５４１は、プラグ５６１と、スイッチ５６２と、安定器５６３と、グローランプ５６４とを備える。支持具５４１は、端子ピン５０４ａ及び端子ピン５０４ｃを介して照明装置５０１に交流電力を供給する。

プラグ５６１は、例えば、商用電力が供給されるプラグである。スイッチ５６２は、プラグ５６１と安定器５６３との間に直列に接続される。

安定器５６３は、グローランプ５６４の動作により高電圧パルスを生成する。安定器５６３は、スイッチ５６２と端子ピン５０４ｃとの間に直列に接続される。

グローランプ５６４は、端子ピン５０４ｂと端子ピン５０４ｄとの間に接続される。

プラグ５６１に商用電力が供給された状態で、スイッチ５６２をオンにすると、安定器５６３を介して端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｃとの間に交流電圧が印加される。

まず、端子ピン５０４ａに＋電圧、端子ピン５０４ｃに−電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン５０４ａに＋電圧、端子ピン５０４ｃに−電圧が印加された場合、電流は端子ピン５０４ａからダイオードＤ１、端子５５７、調整回路５３６、基板５３２、端子５５８、及びダイオードＤ４を順次流れ、端子ピン５０４ｃに流入する。このとき、ダイオードブリッジ回路５５６により、端子ピン５０４ｂ、グローランプ５６４、及び端子ピン５０４ｄの経路に電流は流れない。よって、グローランプ５６４は動作しない。

通常の蛍光ランプを使用した際には、グローランプ５６４の動作により安定器５６３は高電圧パルスを生成する。一方、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１を使用した場合にはグローランプ５６４は動作しないため、安定器５６３は高電圧パルスを生成しない。安定器５６３が高電圧パルスを生成した場合、固体発光素子５３１にダメージを与えてしまう。本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１を使用した場合においては、安定器５６３は高電圧パルスを発生しないので、固体発光素子５３１を安定に駆動することができる。

次に、端子ピン５０４ａに−電圧、端子ピン５０４ｃに＋電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン５０４ａに−電圧、端子ピン５０４ｃに＋電圧が印加された場合、電流は端子ピン５０４ｃからダイオードＤ３、端子５５７、調整回路５３６、基板５３２、端子５５８、及びダイオードＤ２を順次流れ、端子ピン５０４ａに流入する。このとき、ダイオードブリッジ回路５５６により、端子ピン５０４ｂ、グローランプ５６４、及び端子ピン５０４ｄの経路に電流は流れない。よって、グローランプ５６４は動作しない。

以上より、図３０に示すように照明装置５０１が支持具５４１に取り付けられた際、グローランプ５６４が動作しないので、照明装置５０１は、安定に動作することができる。なお、照明装置５０１は、端子ピン５０４ｂと端子ピン５０４ｄとの間にプラグ５６１、スイッチ５６２、及び安定器５６３が接続され、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｃとの間にグローランプ５６４が接続された場合にも、前述と同様に、安定に動作することができる。

次に、照明装置５０１が支持具５４１に取り付けられた状態で、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｄとに交流電圧が印加される場合について説明する。

図３１は、照明装置５０１を支持具５４１に取り付けた状態の回路構成の一例を示す図である。なお、図３０と同様の要素には、同一の符号を付している。

支持具５４１は、端子ピン５０４ａ及び端子ピン５０４ｄを介して照明装置５０１に交流電力を供給する。

プラグ５６１に商用電力が供給された状態で、スイッチ５６２をオンにすると、安定器５６３を介して端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｄとの間に交流電圧が印加される。

まず、端子ピン５０４ａに＋電圧、端子ピン５０４ｄに−電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン５０４ａに＋電圧、端子ピン５０４ｄに−電圧が印加された場合、電流は端子ピン５０４ａからダイオードＤ１、端子５５７、調整回路５３６、基板５３２、端子５５８、及びダイオードＤ８を順次流れ、端子ピン５０４ｄに流入する。このとき、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６により、端子ピン５０４ｃ、グローランプ５６４、及び端子ピン５０４ｂの経路に電流は流れない。よって、グローランプ５６４は動作しない。

次に、端子ピン５０４ａに−電圧、端子ピン５０４ｄに＋電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン５０４ａに−電圧、端子ピン５０４ｄに＋電圧が印加された場合、電流は端子ピン５０４ｄからダイオードＤ７、端子５５７、調整回路５３６、基板５３２、端子５５８、及びダイオードＤ２を順次流れ、端子ピン５０４ａに流入する。このとき、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６により、端子ピン５０４ｂ、グローランプ５６４、及び端子ピン５０４ｃの経路に電流は流れない。よって、グローランプ５６４は動作しない。よって、固体発光素子５３１を安定動作することができる。

以上より、図３１に示すように照明装置５０１が支持具５４１に取り付けられた際、グローランプ５６４が動作しないので、照明装置５０１は、安定に動作することができる。なお、照明装置５０１は、端子ピン５０４ｂと端子ピン５０４ｃとの間にプラグ５６１、スイッチ５６２、及び安定器５６３が接続され、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｄとの間にグローランプ５６４が接続された場合にも、前述と同様に、安定に動作することができる。

以上により、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、一般的な蛍光ランプ用の支持具５４１になんら改造を加えることなく使用することができる。よって、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、支持具５４１を改造することなく使用できるため、付帯的なコストを発生させず、簡便に固体発光素子５３１として使用したＬＥＤの特徴を生かした照明を利用することができる。

なお、上記説明において、支持具５４１は、グローランプ点灯方式の支持具であったが、照明装置５０１は、インバータ方式及びラピッドスタート方式の支持具にも、照明装置５０１、及びそれら支持具共に、なんら改造を加えることなく使用することができる。これは、上述したように、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１では、一方の端子の組（例えば図２９における端子ピン５０４ｂ及び端子ピン５０４ｄ）に、他方の端子の組（端子ピン５０４ａ及び端子ピン５０４ｃ）に供給された電力による影響が現れないためである。

ここで、従来の固体発光素子を用いた照明装置では、グローランプ点灯方式の支持具に対しては、グローランプを支持具より物理的に外すことで、安定に動作させることができる。しかしながら、従来の固体発光素子を用いた照明装置では、グローランプを物理的に外す必要があり、手間がかかるという問題がある。また、インバータ方式及びラピッドスタート方式の支持具に対しては、蛍光ランプを駆動するための回路が内蔵されており、グローランプのように、容易に取り外しを行うことができない。インバータ方式及びラピッドスタート方式の支持具に対して従来の固体発光素子を用いた照明装置を使用した場合、高電圧等が照明装置に印加され、固体発光素子等の劣化又は破損を引き起こす。すなわち、従来の固体発光素子を用いた照明装置は、インバータ方式及びラピッドスタート方式の支持具に対して、使用することができない。

一方、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、一方の端子の組に、他方の端子の組に供給された電力による影響が現れないので、グローランプ点灯方式の支持具のみならず、インバータ方式やラピッドスタート方式の支持具においても従来の蛍光ランプに置き換えて使用することができる。

なお、インバータ方式の支持具を使用し照明装置５０１を動作させる場合、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６に含まれるダイオードＤ１〜Ｄ８には、高速応答タイプのダイオードを使用することが好ましい。これにより、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６は、インバータ方式の支持具に使用されているインバータから出力される電圧の周波数に追従して動作することができる。

具体的には、インバータ方式の支持具に用いられるインバータは、可聴領域（２０ｋＨｚ以下）の周波数を避けるため、かつ効率等を考慮して１００ｋＨｚ以上の周波数を発生するように設計される。よって、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６に含まれるダイオードＤ１〜Ｄ８は、少なくとも２０ｋＨｚ以上、好ましくは２００ｋＨｚ以上の周波数に追従し動作できるダイオードを使用することが好ましい。このようにすることにより、直流変換回路５３５は、高周波の交流電力を直流電力に効率よく変換することができる。

また、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、入力回路５３４を備えることにより、導通チェックを行うタイプの蛍光ランプ用の支持具にも使用することができる。

また、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、固体発光素子５３１に消費電力が１Ｗ以上のＬＥＤを用いる。これにより、照明装置として実用的な照度を得ることができる。

また、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、例えば、特開２００６−１０００３６号公報に記載の照明装置等の従来の照明装置に用いられている定電流制御回路及び点灯制御回路を使用しない。これにより、構造を簡略化でき、かつコスト低下を実現することができる。

また、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、全波整流回路を用いて交流電力を直流電力に変換することにより、ロスの少ない変換を行うことができる。

また、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、ダイオードブリッジ回路５５５及び５５６を備えることにより、端子ピン５０４ａ、端子ピン５０４ｂ、端子ピン５０４ｃ及び端子ピン５０４ｄのうち何れか２つに交流電力が供給された場合に、交流電力が供給されていない２つの端子ピンに供給された交流電力の影響があらわれない。すなわち、照明装置５０１が支持具５４１にどの向きで接続された場合にも正常に動作することができる。さらに、照明装置５０１は、端子ピン５０４ａと端子ピン５０４ｂとに交流電力が供給される場合、及び端子ピン５０４ｃと端子ピン５０４ｄとに交流電力が供給される場合にも正常に動作することができる。

また、固体発光素子５３１として使用したＬＥＤは、発光強度が初期時の７０％以下に低下するまでの時間が４００００時間以上と非常に長い。本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、光源に固体発光素子５３１を用いることにより、蛍光ランプ５８１の寿命（６０００時間）に比べ、長寿命を実現することができる。照明装置５０１は、光源に固体発光素子５３１を用いることにより、蛍光ランプ５８１（寿命６０００時間）と比較して長寿命を実現することができる。そのため、本発明に係る照明装置５０１を用いることで、照明装置を取り替える頻度を減少させることができる。特に、工場などの産業利用施設においては、支持具５４１が取り付けられている天井は、概して非常に高い。すなわち、照明装置の交換に係るコスト、及び作業危険性が高い。すなわち、工場などの産業利用施設において、本発明に係る照明装置５０１を用いることにより、照明装置の交換に係るコスト、及び作業に伴う危険性を低減することができる。

また、固体発光素子５３１は水銀を使用しないので、水銀が含まれる蛍光ランプ５８１と比較して、環境負荷の小さい照明装置５０１を提供することができる。なぜなら、水銀は胎児、及び成人の神経系に重大な悪影響を及ぼすためである。

また、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の寸法は、一般的な直管蛍光ランプと同寸法であるので、一般的な蛍光ランプ用の支持具に取り付けることができる。よって、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、特別な、支持具を必要としないため実用性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の性能と、蛍光ランプの性能とを比較した結果を示す。

図３２は、蛍光ランプ５８１の性能の測定状況を模式的に示す図である。図３３は、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の性能の測定状況を模式的に示す図である。

図３２に示すように蛍光ランプ５８１を支持具５４１に取り付けて、蛍光ランプ５８１の直下の点Ｐ１〜Ｐ４における照度を測定した。同様に、図３３に示すように照明装置５０１を支持具５４１に取り付けて、照明装置５０１の直下の点Ｐ１〜Ｐ４における照度を測定した。ここで、蛍光ランプ５８１及び照明装置５０１から点Ｐ１までの距離は５０ｃｍであり、蛍光ランプ５８１及び照明装置５０１から点Ｐ２までの距離は１００ｃｍであり、蛍光ランプ５８１及び照明装置５０１から点Ｐ３までの距離は１５０ｃｍであり、蛍光ランプ５８１及び照明装置５０１から点Ｐ４までの距離は２００ｃｍである。また、蛍光ランプ５８１及び照明装置５０１を取り付けた支持具５４１は同一性能であり、蛍光ランプ５８１と照明装置５０１との消費電力は同一である。

表１は、図３２及び図３３に示す状態で、点Ｐ１〜Ｐ４の各点における、照明装置５０１及び蛍光ランプ５８１から発せられる光の照度を測定した結果を示す表である。なお、表１における各値は、点Ｐ４における蛍光ランプ５８１により発せられる光の照度を１．０として規格化したものである。

表１に示すように、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１では、２００ｃｍ離れた点Ｐ４で蛍光ランプ５８１の１．６倍の照度を得ることができる。また、点Ｐ１〜Ｐ３においても、蛍光ランプ５８１の１．７〜３、４倍程度の照度を得られることが分かる。このように、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１は、蛍光ランプ５８１の代替光源として十分な照度を得ることができる。

（実施の形態７）
本発明の実施の形態７に係る照明装置は、筐体部に中空構造を形成することにより、周辺の空気の対流を利用し、効率的に照明装置内部で発生した熱を空気中に放出することができる。これにより、本発明の実施の形態７に係る照明装置は、放熱効果を向上することができる。

上述したように、本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１では、十分な照度を得るために、固体発光素子５３１としてＬＥＤを使用している。ＬＥＤは、投入エネルギーの大多数（約８０％）がロスとして熱になる。ＬＥＤは、消費電力が大きく、その分、熱として放出されるエネルギーも大きい。この熱が、ＬＥＤの近傍に蓄積すると、ＬＥＤの光度低下、及び寿命特性の劣化等を招く。最悪の場合、ＬＥＤの不点灯が発生する。したがって、この熱を適切に処理することが肝要である。

まず、本発明の実施の形態７に係る照明装置の構成を説明する。

図３４は、本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の外観を示す斜視図である。図３５は、本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の側面（図３４に示すＬ方向）からの平面図である。図３６は、本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の上面（図３５に示すＭ方向）からの平面図である。図３７は、図３５に示すＮ１−Ｎ２面における照明装置６０１の構造を示す断面図である。図３８は、照明装置６０１を直管蛍光ランプ用の支持具５４１に取り付けた状態を示す図である。図３９は、図３８に示すＯ１−Ｏ２面における照明装置６０１及び支持具５４１の構造を示す断面図である。

なお、図２５〜図２９と同様の要素には同一の符号を付しており、説明は省略する。

実施の形態７に係る照明装置６０１が、上述した実施の形態６に係る照明装置５０１と異なる点は、筐体部５０２が筐体部６０２に変更されている点のみである。

筐体部６０２の上側（図３７における上側）における断面は、略半円形状である。筐体部６０２には、複数の流入口６０３と、流出口６１１と、中空部６３１とが形成される。

筐体部６０２は、熱伝導率が高い金属（好ましくは、熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上の金属）により構成される。例えば、筐体部６０２は、アルミニウムで構成される。筐体部６０２にアルミニウムを用いる理由としては、安価であること、成形が行いやすいこと、リサイクル性が良いこと、熱伝導率が２００Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1以上であること、及び放熱特性が高いことなどが挙げられる。例えば、筐体部６０２は、引き抜き法を活用し作成することができる。

また、筐体部６０２は、アルミニウムで構成した後、アルマイト処理することが望ましい。アルマイト処理することによって、表面積が増加し、放熱効果が高まる。

図３８に示すように、照明装置６０１は地表方向（ここで地表方向とは、室内であれば床面方向、野外であれば地面方向を意味する。）に向けて発光が行われるように支持具５４１に取り付けられる。

中空部６３１は、筐体部６０２の長手方向に柱状に形成される中空構造である。中空部６３１の柱状の断面は、略半円形状である。中空部６３１は、筐体部６０２の内部の、基板５３２が配置される位置に対して、固体発光素子５３１の発光方向とは逆側に形成される。すなわち、中空部６３１は、照明装置６０１の発光方向（図３８の下方向）を下側とした場合の、固体発光素子５３１及び基板５３２の上側に形成される。中空部６３１の下側の面は平面状であり、中空部６３１の上側の面は、略半円形状の断面形状である。また、中空部６３１は、流入口６０３及び流出口６１１を介して、照明装置６０１の外部とつながっている。

流出口６１１は、中空部６３１の上側の面から、筐体部６０２の上面の外部に至る貫通孔である。流出口６１１は、中空部６３１の内部からの流体（空気）の出口となる孔である。流出口６１１は、筐体部６０２の長手方向に沿って形成される。流出口６１１は、筐体部６０２の固体発光素子５３１の発光方向とは逆側の位置に形成される。また、照明装置６０１は、流出口６１１が支持具５４１に対向するように、支持具５４１に取り付けられる。すなわち、照明装置６０１が支持具５４１に取り付けられた状態において、流出口６１１は、略上空方向（好ましくは上空方向に対して０度から３０度の範囲内。また、上空方向とは、室内であれば天井方向、野外であれば天空方向を意味する。）に向いた状態となる。

流入口６０３は、中空部６３１から筐体部６０２の両側面の外部に至る貫通孔である。流入口６０３は、中空部６３１の内部への流体（空気）の入口となる孔である。複数の流入口６０３は、筐体部６０２の固体発光素子５３１の発光方向に対し両側面に形成される。筐体部６０２の各側面に形成される複数の流入口６０３は、筐体部６０２の長手方向に直列状に等間隔で配置される。また、流入口６０３の筐体部６０２の側表面における位置は、中空部６３１より下側（固体発光素子５３１の発光方向）に形成される。すなわち、流入口６０３の筐体部６０２の表面から中空部６３１に至る向きは、斜め上空方向（図３９における斜め上方向）である。例えば、流入口６０３の中空部６３１側から筐体部６０２の表面側に至る向きと、流出口６１１の筐体部６０２の表面側から中空部６３１側に至る向きとの角度は４５度である。

なお、中空部６３１の断面形状は、略半円形状に限定されず、その一部の形状が流線型であればよい。好ましくは、中空部６３１の固体発光素子５３１の発光方向と反対側の面（図３７の上方向）の形状が流線型であればよい。ここで言う流線型とは、空気がその表面をスムーズに移動可能な形状を指す。中空部６３１の固体発光素子５３１の発光方向と反対側の面の形状を流線型にすることにより、中空部６３１において空気がスムーズに流れるので、筐体部６０２から空気中への放熱を効率的に行うことができる。

また、中空部６３１の下面の形状は、平面状でなくてもよい。なお、中空部６３１の下面の形状を平面状にすることにより、固体発光素子５３１から中空部６３１までの距離を均一にすることができる。また、中空部６３１を容易に形成することができる。

また、筐体部６０２には、１つの中空部６３１が形成されてもよいし、筐体部６０２の長手方向に列状に配置される複数の中空部６３１が形成されてもよい。

また、筐体部６０２の外側の形状は、上述した断面形状に限定されるものではない。例えば、筐体部６０２と保護用透光板５３３とは、それぞれ略ハーフパイプ形状であり、筐体部６０２と保護用透光板５３３とを一体的に組み合わせることで、断面が円筒形状となってもよい。また、筐体部６０２の上側の表面形状は、中空部６３１の上面の形状と同様であるが、異なる形状であってもよい。

なお、筐体部６０２の上側の表面形状は、流線型であることが好ましい。これにより、筐体部６０２の上面において空気がスムーズに流れるので、筐体部６０２から空気中への放熱を効率的に行うことができる。

また、流入口６０３及び流出口６１１の形状、及び個数は一例であって、これに限定されるものではない。加工コスト等を考慮し、流入口６０３及び流出口６１１の形状、及び個数任意に決定してよい。

例えば、流出口６１１は、１つの間隙が筐体部６０２の長手方向に沿って形成されるとしたが、複数の間隙が筐体部６０２の長手方向に列状に配置されてもよい。また、流出口６１１の形状は、矩形に限定されるものではなく、円形及び楕円形等の任意の形状でよい。

また、流入口６０３の個数は、任意の数でよい。例えば、流出口６１１と同形状の流入口６０３が筐体部６０２の両側面にそれぞれ形成されてもよい。また、流入口６０３の形状は、楕円に限定されるものではなく、矩形等の任意の形状でよい。

また、流入口６０３の中空部６３１側から筐体部６０２の表面側に至る向きと、流出口６１１の筐体部６０２の表面側から中空部６３１側に至る向きとの角度は４５度に限定されるものではない。流入口６０３の中空部６３１側から筐体部６０２の表面側に至る向きと、流出口６１１の筐体部６０２の表面側から中空部６３１側に至る向きとの角度は０度から９０度の範囲で照明装置６０１の形状等に合わせて任意に設定されてよい。これにより、照明装置周辺の暖められた空気を、流入口６０３から中空部６３１に効率的に流入することができる。また、中空部６３１に流入された空気を効率的に外部に流出することができる。

次に、照明装置６０１の放熱機構について説明する。

図４０は、照明装置６０１に通電した状態における、空気の流れを示す図である。なお、図４０は、図３９と同様に、図３８に示すＯ１−Ｏ２面における照明装置６０１及び支持具５４１の構造を示す断面図である。

固体発光素子５３１で発生した熱は、基板５３２を介して、筐体部６０２全体に拡散される。筐体部６０２に拡散された熱は、対流を効果的に利用して空気中に放出される。

具体的には、まず、筐体部６０２の周辺の空気は、筐体部６０２に拡散された熱により熱せられ上昇気流となる。この上昇気流となった空気の一部は、筐体部６０２の外部表面６４１を流れる。この空気は、外部表面６４１の熱を受取りながら上昇する。すなわち、外部表面６４１から空気への熱の放出が行われる。

また、上昇気流となった空気の別の一部は、流入口６０３から中空部６３１に流入する。この流入した空気は筐体部６０２の内部表面６４２の熱を受取りながら、流出口６１１より再び中空部６３１の外部に流出する。この空気は、内部表面６４２の熱を受取りながら上昇する。すなわち、内部表面６４２から空気への熱の放出が行われる。この際、中空部６３１の形状の一部が流線型であることにより、よりスムーズに空気が流れる。そのため、熱の放出に係る効率がさらに高まる。

このように、本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１は、空気を熱することによる上昇気流、すなわち対流の効果を効率的に利用することができる。また、照明装置６０１は、外部表面６４１のみならず、内部表面６４２からも放熱できる。すなわち、照明装置６０１は、広い面積で放熱を行えるため、固体発光素子５３１で発生され筐体部６０２全体に拡散された熱を効果的に空気中へ放出できる。

ここで、流入口６０３と、固体発光素子５３１とは、可能な範囲内で近接した位置に配置することが望ましい（好ましくは、直線距離で２０ｍｍ以下）。例えば、流入口６０３と固体発光素子５３１との距離が、流出口６１１と固体発光素子５３１との距離より近くなるように、流入口６０３が形成される。これは、固体発光素子５３１で発生した熱を、筐体部６０２全体に拡散しているものの若干の温度勾配は当然あり、それ故固体発光素子５３１近傍は高温となるためである。流入口６０３と固体発光素子５３１とを近接配置することにより、筐体部６０２の高温となる部分からの空気への熱の放出を促進することが可能となる。

なお、照明装置６０１を、地表方向以外に向けて発光が行われるように支持具５４１に取り付けた場合においても、空気を熱することによる上昇気流は当然に発生し、当該取り付け状態に対応した放熱が行われることは言うまでもない。

ここで、従来の放熱効果を向上させる技術として特開２００１−３０５９７０号公報に記載されている技術がある。特開２００１−３０５９７０号公報には、空気の流れ（対流）を発生すべく対流穴を有する発光ダイオードを使用した広告器が開示されている。これは、該広告器の上部と下部とに孔を設けることにより対流を発生させ、もって発光ダイオードで発生する熱を取り去ろうとするものである。

しかしながら、該広告器においては、対流する空気を直接発光ダイオードに触れさせることにより、熱を空気に放出させようとするものであるが、開示されている方法では、対流が実際に発生するか否かに疑問が残る。また対流が発生したとしても、発光ダイオード表面は十分な面積は無く、よって効率よい空気への熱放出が行われる保証はない。さらには、発光ダイオードが取り付けられる基板についても、プラスチック又はガラスとされている。これらの材料は熱伝導率が低く、発光ダイオードで生じた熱を拡散することはできない。すなわち、基板を介した放熱も期待できないものと思われる。

以下、本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の放熱性能と、従来の照明装置の放熱性能とを比較した結果を示す。一例として、上述した実施の形態６に係る照明装置５０１と、照明装置５０１に放熱フィンを取り付けた照明装置５０１と、実施の形態７に係る照明装置６０１との放熱性能を比較する。

図４１は、照明装置５０１に放熱フィンを取り付けた照明装置７０１の側面からの平面図である。図４２は、図４１に示すＰ１−Ｐ２面における照明装置７０１の構造を示す断面図である。

図４１及び図４２に示すように、照明装置７０１は、筐体部５０２の上方（発光方向を下方向とした場合の上方）に形成される放熱フィン７０２を備える。放熱フィン７０２は、複数の凹凸を有する断面形状を有する。放熱フィン７０２は、複数の凹凸を有することで、表面積が増加する。これにより、空気中への放熱効果を向上させることができる。

表２は、実施の形態６に係る照明装置５０１と、放熱フィン７０２を備える照明装置７０１と、実施の形態７に係る照明装置６０１との放熱性能の比較結果を示す表である。なお、表２に示す温度低下量は、コンピュータシミュレーションソフトにより、算出した値である。また、照明装置５０１、照明装置７０１及び照明装置６０１に与えられる熱量は、一定である。また、表２に示す温度低下量は、照明装置５０１における最高温度点の温度を基準温度としている。そして、表２に示す温度低下量は、照明装置７０１及び照明装置６０１における最高温度点の温度が基準温度に対して何度低くなったかを示している。

表２に示すように、照明装置６０１は、照明装置５０１及び照明装置７０１に対して、大きな温度の低下を実現することができる。また、発明者らは、実際の装置を用いた実験においても、同様の温度低下が現れることを確認している。

したがって、本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１は大きな放熱効果が得られることが明確となった。すなわち、本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１は固体発光素子５３１の特性をフルに発揮できるものであるといえる。

なお、本発明の照明装置６０１は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で自由に変形して実施することができる。

例えば、上記説明において、照明装置５０１及び照明装置６０１を一般の蛍光ランプ用の支持具に適用できるタイプとしたが、専用の支持具を使用するタイプ、又は支持具を使用せず直接商用電力の供給を受け動作するタイプとして実現してもよい。

また、固体発光素子５３１としてエレクトロルミネッセンスを使用してもよい。エレクトロルミネッセンスは、直流駆動素子であり本発明を適用することができる。エレクトロルミネッセンスは、発光ダイオードと同様に水銀レスであり、注目される光源の１つである。

また、筐体部６０２及び保護用透光板５３３を円環状に形成することにより、照明装置６０１を環形蛍光ランプの代替光源とすることもできる。

また、筐体部６０２を樹脂コート（不図示）する、又は筐体部６０２に樹脂板（不図示）を貼り付けてもよい。このようにすることにより、万が一の大災害（大地震など）により、照明装置６０１が落下したとしても、前述の樹脂コート（不図示）、又は樹脂板（不図示）の緩衝作用により、照明装置６０１の周囲にいる人体、及び物体への被害を最小限に抑えることが可能となる。

なお、樹脂コート（不図示）、又は樹脂版（不図示）の貼り付けにより放熱の効果が減少するが、その状態においても照明装置７０１より５〜１０度程度、温度が低下することが確認されている。

本発明は、金属基板等を確実に接続するための電気的接続に係る接続構造体に適用することができる。併せて、照明装置に適用でき、特に、光源にＬＥＤなどの固体発光素子を用いた照明装置に適用できる。

本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体１を有するユニット基板２の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体１を有するユニット基板２のＡ方向からの平面図である。 本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体１を有するユニット基板２のＢ方向からの平面図である。 本発明の実施の形態１に係る中継部品５の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るフレキシブル基板６の外観を示す斜視図である。 従来のユニット基板６１の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体１の作成方法の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係る電気的接続に係る接続構造体８１を有するユニット基板８２の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る電気的接続に係る接続構造体９１を有する配線基板９２の外観を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＣ方向からの平面図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＤ方向からの平面図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＥ１−Ｅ２断面図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＦ１−Ｆ２断面図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＧ１−Ｇ２断面図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＧ１−Ｇ２断面図（光学素子１２３による集光を説明するための図）である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＦ１−Ｆ２断面図（光学素子１２３による集光を説明するための図）である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１のＧ１−Ｇ２断面図（楕円形状部１４２による集光を説明するための図）である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１が実現するライン状照明１９１を示す図である。 本発明の実施の形態３に係る照明装置１０１が紫外硬化樹脂２０１に紫外光を照射する状態を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る照明装置２１１の外観を示す図である。 本発明の実施の形態５に係る照明ユニット２２１の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る照明ユニット２２１における照明装置１０１の密着配置の必要性を説明するための図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の側面からの平面図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の上面からの平面図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の断面図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１を直管蛍光ランプ用の支持具５４１に取り付けた状態を示す図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の回路構成を示す図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１を支持具５４１に取り付けた状態の回路構成の１例を示す図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１を支持具５４１に取り付けた状態の回路構成の１例を示す図である。 蛍光ランプの性能の測定状況を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態６に係る照明装置５０１の性能の測定状況を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の外観を示す斜視図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の側面からの平面図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の上面からの平面図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１の断面図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１を直管蛍光ランプ用の支持具５４１に取り付けた状態を示す図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１を直管蛍光ランプ用の支持具５４１に取り付けた状態の断面図である。 本発明の実施の形態７に係る照明装置６０１における、空気の流れを示す図である。 放熱フィンを備える照明装置７０１の側面からの平面図である。 放熱フィンを備える照明装置７０１の断面図である。

符号の説明

１、８１、９１ 電気的接続に係る接続構造体
２、６１、８２ ユニット基板
３、４、６２、６３ リジット基板
５ 中継部品
６ フレキシブル基板
２１ 素子用パッド部
２２ 中継部品用パッド部
２３、２４ 半田形状
４１ 尖塔部
４２ 段
５１ スルーホール部
６４ 配線用パッド部
６５、９３ 電気ケーブル
８３ 中継基板
９２ 配線基板
９４ ラグ端子
１０１、２１１、５０１、６０１、７０１ 照明装置
１０２、５０２、６０２ 筐体部
１２１、５３１ 固体発光素子
１２２、５３２ 基板
１２３、２１２ 光学素子
１２４、２１３ 光学素子保持部
１２５ 電気ケーブル
１２６ 固体発光素子列
１４０ 開口部
１４１、６３１ 中空部
１４２ 楕円形状部
１４３、６０３ 流入口
１４４、６１１ 流出口
１４５ スルーホール
１５１、６４１ 外部表面
１５２、６４２ 内部表面
１６０ ｙ方向中心点
１６１、１６２、１７１、１９２、１９３、１９４、２１４ 区間
１９１、２２２ ライン状照明
２０１ 紫外硬化樹脂
２０２ 保護シート
２０４ 表面
２０５ 中層部
２０６ 底面
２２１ 照明ユニット
５０３ 端子部
５０４、５０４ａ、５０４ｂ、５０４ｃ、５０４ｄ 端子ピン
５３３ 保護用透光板
５３４ 入力回路
５３５ 直流変換回路
５３６ 調整回路
５３７ 保護回路
５３８ａ、５３８ｂ 回路部
５３９ａ、５３９ｂ、５３９ｃ フレキシブル基板
５４１ 支持具
５５５、５５６ ダイオードブリッジ回路
５５７、５５８ 端子
５６１ プラグ
５６２ スイッチ
５６３ 安定器
５６４ グローランプ
５８１ 蛍光ランプ
７０２ 放熱フィン
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、Ｄ６、Ｄ７、Ｄ８ ダイオード

Claims (2)

1. 部品実装用パッドであるパッド部を備えるリジット基板と、
   貫通孔が形成された導体と、
   前記パッド部に実装されるチップ部品とを含み、
   前記リジット基板は、金属基板であり、
   前記チップ部品は、
   金属により構成され、前記パッド部に接続される平面状の第１部材と、
   金属により構成され、前記第１部材の前記パッド部に接続される面と反対の面の、前記第１部材の長手方向の両端に、前記第１部材と垂直に接続される２つの尖塔部とを備え、
   前記２つの尖塔部は平面状であると共に、互いに同一の寸法かつ同一の形状であり、
   前記２つの尖塔部のいずれか一方が、前記貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記導体と接合される
   ことを特徴とする電気的接続に係る接続構造体。
2. 複数の固体発光素子と、
   前記複数の固体発光素子が実装されるリジット基板と、
   貫通孔が形成された導体とを備え、
   前記リジット基板は、金属基板であり、
   前記リジット基板は、
   部品実装用のパッドであり、前記複数の固体発光素子に供給される電力が入力されるパッド部と、
   前記パッド部に実装されるチップ部品とを含み、
   前記チップ部品は、
   金属により構成され、前記パッド部に接続される平面状の第１部材と、
   金属により構成され、前記第１部材の前記パッド部に接続される面と反対の面の、前記第１部材の長手方向の両端に、前記第１部材と垂直に接続される２つの尖塔部とを備え、
   前記２つの尖塔部は平面状であると共に、互いに同一の寸法かつ同一の形状であり、
   前記２つの尖塔部のいずれか一方が、前記貫通孔に挿入された状態で、半田付けにより前記導体と接合される
   ことを特徴とする照明装置。

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