JP4156657B1 - Led式蛍光灯形照明装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】既存の蛍光灯照明装置に装着される蛍光灯と互換性を有する照明本体の内部に、蛍光灯照明装置に設置されている安定器の交流発振を促すための起動補助キャパシター22と、安定器が出力する交流出力の正相側と逆相側のそれぞれの向きに点灯可能な直列数のLED23、24を配列したプリント基板とを備え、安定器の交流出力を直流変換することなく接続可能にした。
【選択図】 図2
Description
そこで最近では特開2001−351402号(特許文献1)にあるように従来の蛍光灯にかわって白色LEDを実装したLED式の蛍光灯形照明装置も発明されている。この発明によると、従来の蛍光灯の安定器の交流出力を整流するなどの手段によって直流を生成し、白色LEDを点灯させようとするものである。このようにLEDが機器へ使用される背景には、直流電源で、それも低い電圧で容易に点灯制御が可能な上に、長期信頼性が高いためである。経年変化としては輝度が劣化するものの、球切れなどの不点灯などにはなりにくいといった長期信頼性に優れている。このようなLEDの性質を活かした蛍光灯の次世代型の光源として注目されてきている。
また、既設の蛍光灯器具に接続できる機構を有し複数のLEDを点灯する投光器に関する先行技術(特許文献2)、既設の電球用ソケットや蛍光灯用ソケットに装着可能なLED照明装置に関する先行技術(特許文献3)が存在する。
2つの目の課題は、蛍光灯の原理上の問題点が挙げられる。蛍光灯は管の内部に封入されたガスに高圧を印加して、紫外線を発生させ、蛍光管に塗布された蛍光材を白色に発光させるものである。しかし内部にガスがあるために外気温が低温になるとガスが不活性になり点灯しにくくなってしまうということがあげられる。そのために寒冷地などでは、蛍光灯が輝度劣化や不点灯をおこさないようヒーターで暖めるなどの特別な対策を施せざる得ない場合もあるなどの課題を有していた。
3つの目の課題は、新たに開発した商品の信頼性確保及び品質安定が挙げられる。LED蛍光灯の統一された規格がない現状では、量産時において最も重要な課題であるといえる。
また、本発明は、長寿命かつ低温起動性にすぐれたLEDを光源として現行蛍光灯と構造的に互換性のある照明装置を提供するものであるが、本発明によれば、上述した特許文献1乃至3に示す従来技術のように、安定器の出力を直流変換することなくLEDへ電力を供給することにより、整流変換で発生する電力ロスがなく、電力利用率の高い照明装置を実現できるものである。
さらに、本発明によれば、253.7nm波長の近傍の短波長の紫外線の光を出す紫外線LEDによって蛍光管内面に塗布された蛍光材を発光させることで、個々の白色LEDの色温度差による全体の発光時の色むらを抑制することが可能になり、現行蛍光灯に置換え可能な照明装置として該課題を解決できるものである。また、本発明のプリント基板の着脱構造によって、経年変化で輝度が著しく劣化したLEDが実装されているプリント基板のみの交換ができるために、廃棄する不要部材を軽減しつつ、少ないコストでより長期間使用可能なエコロジーなLED式蛍光灯形照明装置を提供するものである。
図1は、本発明のLED式蛍光灯形照明装置の一実施例の構成を示す図である。図中において、1はLEDを実装したプリント基板、2はLED、3は該プリント基板を端子するための固定基板、4は照明本体を封止のための口金、5は蛍光灯の安定器より電力を受けるための端子、6は本体の筐体、7及び8は該プリント基板を固定するためのソケット端子Aとソケット端子B、9は該ソケット端子を固定し、他方のソケット端子と電気的に接続するためのジョイント基板、10は該プリント基板を乗せるための基板固定柱、11は照明カバー、12は該端子固定基板に設置された該プリント基板を固定するためのソケット端子C、13は該プリント基板に具備された該ソケット端子Cに挿入するための基板ソケット端子Dである。
ジョイント部材100は、照明本体を封止する一対のJIS規格の口金200と、照明本体の円筒カバー300及びその内部のLEDを配列したプリント基板400の両端部との間に、嵌め合わせて取り付けられる(図9参照)。
ジョイント部材100の口金側取付部101は、口金200の内側に嵌め込まれる嵌合部102を備えており、その嵌合部102の中に一対の端子201に接続されたリード線を挿通する一対の挿入孔103が形成されている。また、口金側取付部101の上端部及び下端部には一対の凹部104が形成され、口金200の凹部202との嵌め合わせにより、口金200の回動が完全に抑制される。また、ジョイント部材100の円筒カバー側取付部105は、横方向に切込みが入った一対のスリット106が形成され、そのスリット106にプリント基板400の両端部が嵌合され固定される。これにより、プリント基板400を強固に固定することができる共に、プリント基板400に実装した半田クラックを防止することができる。さらに、ジョイント部材100の円筒カバー側取付部105の外周にOリング107が装着されており、そのOリング107により円筒カバー300の内部を防水する効果を発揮することができる共に、円筒カバー300に密着して取り付けられることにより円筒カバー300を強固に固定することができる。
また、上述したジョイント部材100を採用することにより、全体の長さはJIS規格に適合させる必要があるが、量産時の作業上で寸法の公差が生じた場合にジョイント部100材により吸収できるので、作業効率の向上を図ることができる。さらに、ジョイント部材100の円筒カバー側取付部105の外周にOリング107を装着させることにより、円筒カバー300の内径の公差についてもOリングにより吸収できる。
図9に示すように、照明本体の中のプリント基板400の裏面側には、T型柱脚500を備えており、そのT型柱脚500によりプリント基板400を円筒カバー300の略中央に安定的に保持することができる。
また、日中の屋外光などの強い外来光が照射されるような状況下で、照明装置を点灯しつづけるような使用状況下では、その強い外来光で太陽電池が発電してしまい、LEDが寿命かどうかの正しい判定ができなくなる場合が生じる。しかし夜間において外来光がなくなり、照明装置が点灯を開始してからLEDの出力を検知すれば通常通り判定が可能である。もし照明装置が点灯を開始した後、一度でも太陽電池の発電電圧がしきい値以下の電圧として検知された場合は、該寿命表示手段を即座に消灯させ、LEDが交換されるまで継続して不点灯を継続しておけばよい。これは、屋外光などによって一時的に太陽電池の出力が上昇し、しきい値を上回る電圧が生じたとしても、該寿命表示手段は継続して消灯しているので、LEDが寿命と判定できるためである。ちなみにこの寿命表示手段は白色以外のLEDなどを用いれば、本体の照明色と混同することなく認識でき、またLEDは省電力で駆動できるので、該輝度検知手段26の太陽電池も小型のもので該寿命検知手段全体の電力をまかなうことができる。
2 LED
6 筐体
11 照明カバー
22 起動補助キャパシター
23 正相側LED
24 逆相側LED
25 寿命検知手段
26 輝度検知手段
100 ジョイント部材
101 口金側取付部
102 嵌合部
103 挿入孔
104 凹部
105 円筒カバー側取付部
106 スリット
107 Oリング
200 口金
201 端子
202 凹部
300 円筒カバー部材
400 プリント基板
500 T型柱脚
Claims (5)
- LEDを光源として既存の蛍光灯照明装置にそのまま装着され現行蛍光灯と構造的に互換性のある照明本体を封止する一対のJIS規格の口金と、前記照明本体の円筒カバー及びその内部のLEDを配列したプリント基板の両端部との間に、一対のジョイント部材を介在させて取り付け、前記ジョイント部材の口金側取付部には前記口金の内側に嵌め込まれる嵌合部を備え、前記嵌合部の中に一対の端子に接続されたリード線を挿通する一対の挿入孔が形成されると共に、前記口金側取付部の上端部及び下端部には一対の凹部が形成され前記口金の凹部との嵌め合わせにより当該口金の回動が完全に抑制され、前記ジョイント部材の円筒カバー側取付部には横方向に切込みが入った一対のスリットが形成され、前記スリットに前記プリント基板の両端部が嵌合され当該プリント基板を強固に固定すると共に該基板上に実装した半田クラックを防止し、前記ジョイント部材の前記円筒カバー側取付部外周にOリングを装着し、前記Oリングにより防水効果を奏すると共に前記円筒カバーを強固に固定することを特徴とするLED式蛍光灯形照明装置。
- 前記照明本体の中の前記プリント基板の裏面側にT型柱脚を備え、前記T型柱脚により前記プリント基板を前記円筒カバーの略中央に安定的に保持することを特徴とする請求項1に記載のLED式蛍光灯形照明装置。
- 請求項1又は請求項2に記載のLED式蛍光灯形照明装置において、蛍光灯を始動させるための安定器を備えた既存の蛍光灯照明装置にそのまま装着され蛍光灯と互換性を有する照明本体の内部に、前記蛍光灯照明装置に設置されている安定器の交流発振を促すための起動補助キャパシターと、前記安定器が出力する交流出力の正相側と逆相側のそれぞれの向きに点灯可能な直列数のLEDを配列したプリント基板とを備え、前記安定器の交流出力を直流変換することなく接続可能にしたLED式蛍光灯形照明装置。
- 請求項3に記載の前記照明本体が、筐体及びそれに着脱自在に取り付けられる照明カバーとから構成されており、前記筐体の内部に、前記プリント基板を着脱自在に設置できるようにすると共に、正相側LED又は逆相側LEDの明るさ検知する輝度検知手段を設け、経年変化で輝度が劣化したLEDが実装されている前記プリント基板のみを容易に交換可能にしたことを特徴とするLED式蛍光灯形照明装置。
- 請求項3又は請求項4に記載の前記照明本体が、波長変換用蛍光材を塗布した筐体及び照明カバーからなり、前記プリント基板に紫外線発光LEDを実装し、LEDの発光時の色むらを軽減し均一に発光せしめることを特徴とするLED式蛍光灯形照明装置。
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