JP5236837B2 - 照明光源及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は発光素子を含む照明光源に関する。

半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）は、既存の照明光源に比べて、小型、高効率、長寿命光源であることに加え、省エネ、省資源に対する市場ニーズという追い風もあり、ＬＥＤを用いた照明光源（以下、単に、「ＬＥＤ照明光源」ともいう。）の需要が増加している。既存の照明光源とＬＥＤとでは、発光原理が異なり、形状も全く異なるものの、既存の照明光源と似た外観の照明光源に対する要望があり、ＬＥＤ照明光源において、電球や蛍光ランプ代替のものが多数、商品化されている。

フィラメント電球や蛍光灯ランプなどの既存光源と比べて、ＬＥＤは初期の光束に近い水準を長期に渡り維持することができる。ＬＥＤを用いた照明光源は、交換回数が減ることから、メンテナンス費用が削減できることも市場では期待がされている。
ＬＥＤ照明光源の一般的な構成では、基台に搭載されたＬＥＤをガラスや樹脂からなる透光性の外郭部材で覆うことにより、ＬＥＤを保護し、かつ、ＬＥＤが発した光を外部に取り出せるようになっている。

特開２００９−４３４４７号公報 特開２００４−１８７１０９号公報

ＬＥＤそのものは初期の光束に近い光束を維持できたとしても、長期の使用に伴って照明光源の外郭部材の表面にほこりが付着すると、外部に取り出せる光束低下の原因となる。既存の照明光源においては、その寿命が短く、定期的な交換時期にほこりが付着していない新しいものに交換されることとなるので、かかる課題は重要視されていなかった。
しかしながら、既存の照明光源よりも長寿命のＬＥＤ照明光源を使用したとしても、光束低下を防止するために、ほこりを除去する作業が残るとすれば、本来期待されているメンテナンス回数や費用の削減には繋がらない。

また、従来の照明光源は交流駆動であったので、照明光源周囲の電界は駆動周期と同じ周期で切り替わっている。一方、ＬＥＤは直流駆動であることから、点灯中はＬＥＤを用いた照明光源の周囲の電界は一定の方向を保った状態が維持される。かかる状態においては、ＬＥＤ照明光源表面の帯電状態も維持されることから、帯電によりＬＥＤ照明光源に引き寄せられたほこりが付着しやすい状態になると考えられる。とくに、外郭部材にガラスや樹脂などの電気的に絶縁性を有する絶縁部材を用いた場合、帯電によるほこりの引き寄せが顕著になると考えられる。

本発明は、上記課題を解決するものであり、外郭部材の外表面が帯電することを防ぎ、帯電によるほこりの付着を抑制することのできる照明光源を提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明に係る照明光源の一態様は、照明器具に取付けて使用する照明光源において、発光素子と、前記発光素子を収納する外郭部材と、前記外郭部材に設けられた口金と、を備え、前記外郭部材は、電気的絶縁性と透光性を有し、前記外郭部材の外表面及び内表面の少なくとも一部には、導電性部材が配置されており、前記導電性部材は前記照明器具のアース端子と電気的に接続されて使用されることを特徴とする照明光源である。

ここでの「電気的に接続」とは、導電性部材とアース端子とが、直接接続されている場合、間接的に接続されている場合をそれぞれ含む。また、「口金」とは、照明器具側と電気的に関係を有するものをいい、例えば、電力供給用の端子を有する場合、アース用（接地用）の端子を有する場合等がある。
係る構成により、前記外郭部材の外表面に帯電した電荷を前記導電性部材を利用して照明光源の外部に放出できる。このため、前記外郭部材の外表面へのほこりの付着を抑制することができる。

更に、本発明に係る照明光源の一態様は、前記導電性部材において、前記アース端子と当該アース端子と電気的に最も遠い部分の電気抵抗は１Ω以上、１ＭΩ以下とする構成である。
係る構成により、より低い抵抗値にすることで、電荷の蓄積を防止し、静電気によるほこりの付着が抑制することができる。

更に、本発明に係る照明光源の一態様は、前記導電性部材は、透光性の金属酸化物膜により構成されている。
係る構成により、前記導電性部材による光束低下を低減することができる。
更に、本発明に係る照明光源の一態様は、前記導電性部材は、透光性の金属酸化物粒子により構成されている。

係る構成により、前記導電性部材による光束低下の影響を低減し、前記導電性部材に光拡散機能を持たせることができる。
更に、本発明に係る照明光源の一態様は、前記導電性部材は、金属粒子により構成されている。
係る構成により、低抵抗の前記導電性部材を容易に前記外郭部材の外表面に配置することができる。

更に、本発明に係る照明光源の一態様は、前記導電性部材は、金属により構成されている。
係る構成により、低抵抗の前記導電性部材を前記外郭部材の外表面に配置することができる。
更に、前記導電性部材は、光拡散機能を有する。

係る構成により、発光素子から発せられた光を拡散させることができる。
更に、本発明に係る照明光源の一態様は、前記導電性部材は、透明導電性フィルムにより構成されている。
係る構成により、生産性の向上と外郭部材破損時の飛散防止効果を有する。
更に、前記導電性部材は、前記外郭部材の外表面であって少なくとも前記口金が装着されない領域上に形成された透光性の金属酸化膜と、前記金属膜化膜の上面であって前記外郭部材の長手方向に亘って配置された帯状の導電膜とを備える。

係る構成により、外郭部材の外表面の全体に帯電した電荷を効率的に外部へと放出できる。
更に、前記口金は、照明器具のアース端子と接続するアース端子を備え、前記導電性部材は、前記口金のアース端子と接続されている。
係る構成により、導電性部材と照明器具のアース端子との電気的接続を確実行うことができる。

更に、本発明に係る照明光源の一態様は、照明光源と、前記照明光源を着脱自在に装着する照明器具とを備える照明装置であって、前記照明光源は上記の照明光源であり、前記照明器具はアース端子を有しており、当該アース端子と前記照明光源の導電性部材が電気的に接続される照明装置である。
ここでの「電気的に接続」とは、導電性部材とアース端子とが、直接接続されている場合、間接的に接続されている場合をそれぞれ含む。

係る構成により、ほこりの付着を抑制することができる。

本発明は、電気的絶縁性を有する透光性の外郭部材の外表面及び内表面の少なくとも一部に導電性部材を備えた照明光源であって、照明光源を取付ける照明器具のアース端子とこの導電性部材とを電気的に接続して使用することにより、外郭部材の外表面に帯電した電荷を前記導電性部材を介して外部に放出できる。

本発明の第１の実施の形態に係る照明光源のアース用の口金側からの斜視図 同じく電力供給用の口金側からの斜視図 同じくアース用の口金の内部構造を説明するための図 同じく外郭部材の一部の断面構造を説明するための図 同じくアース用の口金を説明するための図 同じく照明光源を照明器具に取付けた状態を説明するための図 本発明の第２の実施の形態に係る照明光源を照明器具に取付けた状態を説明するための図 本発明の第３の実施の形態に係る照明光源の正面図 同じく外郭部材の一部の断面構造を説明するための図 同じく回路を説明するための図 同じく照明光源を照明器具に取付けた状態を説明するための図

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る照明光源を図１〜図６を用いて説明する。
図１および図２にその斜視図を示す本実施の形態に係る照明光源は、照明器具に取付けて使用する照明光源１であって、例えば、従来の直管蛍光ランプの代替えとして用いることができる。

照明光源１の後述するアース用の口金側の内部構造を図３に示す。図３に示すＬＥＤモジュール２には、長尺矩形形状の板状の実装基板２ｃの主面側に、半導体発光素子であるＬＥＤ素子（図示せず）が複数個、直線状に並べて実装されている。実装基板２ｃの他面側には、放熱体として高熱伝導性材料、例えばアルミ製のヒートシンクの基台３が接触して配置されている。基台３と共にＬＥＤモジュール２は、外郭部材４に内蔵されている。

なお、ＬＥＤモジュール２と基台３とが接触していることにより、ＬＥＤモジュール２で発生した熱を、基台３を介して効率的に外郭部材４に導くことができる。そして、外郭部材４に導かれた熱は、外側表面から放出される。
外郭部材４は細長い円筒形状をしており、透光性と電気的絶縁性を有する材料、例えば、樹脂、ガラス、セラミックスで構成されている。外郭部材４の両端部には口金５、６が設けられており、一端部には電力供給用の２つのピン状の端子５ａ、５ｂが設けられた口金５（以下、「電力供給用の口金」という。）が設けられており、他端部には、基台３に接続されたアース用（接地用）の１つのピン状の端子６ａが設けられた口金６（以下、「アース用の口金」という。）が設けられている。

口金５、６の端子５ａ、５ｂ、６ａは、その配置や形状に方向を有し、照明光源１を照明器具１１に取付けた際、外郭部材４の外表面に設けた第２の導電性部材７ｂは、照明器具１１と対向する（図６参照）。
外郭部材４の外表面及び内表面の少なくとも一部、ここでは外表面に第１の導電性部材７ａが配置されている。第１の導電性部材７ａは、酸化インジウム・スズ、酸化亜鉛、酸化スズなどの導電性金属酸化物からなる透光性の導電性被膜（この場合、金属酸化物膜である。）である。この第１の導電性部材７ａは両端部に渡ってかつ全周に塗布されている。なお、第１の導電性部材７ａが外郭部材４の外表面に塗布されているが、これらが透光性の金属酸化物膜であるため、導電性部材による光束低下の影響を低減することができる。

その上（導電性被膜上）に金属製の第２の導電性部材７ｂが設けられている。第２の導電性部材７ｂは、外郭部材４のアース用の口金６の端子６ａから電力供給用の口金５の手前近傍まで長さ方向に渡って第１の導電性部材７ａに固着されている。第１の導電性部材７ａと第２の導電性部材７ｂは電気的に接続されており、導電性部材７を構成している（図４参照）。なお、第２の導電性部材７ｂの第１の導電性部材７ａへの固着は、例えば圧着やネジによる固定、半田による接着（導電性を有する。）等により行われている。

第１の導電性部材７ａである導電性被膜の厚さは０．１［μｍ］から０．５［μｍ］、抵抗率は１×１０^-4［Ωｃｍ］から１×１０^-3［Ωｃｍ］である。その成膜方法としては、一般的な薄膜成膜工法であるスパッタ法、蒸着法、ゾルゲル法、ＣＶＤ法などがあるが、これらに限定されるものではない。
第２の導電性部材７ｂとしては、例えば、幅２［ｍｍ］、厚さ０．５［ｍｍ］の帯状（テープ状）のアルミニウム製の薄膜導体（導電膜である。）が用いられている。本実施の形態では、第２の導電性部材７ｂは電力供給用の口金５側の一部を除き、外郭部材４の長さ方向の全体に渡って配置されている。

図３に示すように、第２の導電性部材７ｂの一端部近傍部分がアース用の口金６内において外郭部材４の中心軸側へと折り曲げられ、そして、折り曲げられた一端部をアース用の口金６内でアース用の端子６ａに接続している。
第２の導電性部材７ｂのアース用の端子６ａに接続される一端部の部分はピン状の端子６ａを跨って取り付けられるよう二股形状としたり、端子６ａを挿通するためにリング形状としたりする等してアース用の端子６ａに接続されていればよい。本実施の形態では第２の導電性部材が直接、端子６ａに電気的に接続されている例を示しているが、導電性部材７と端子６ａとを導電性の別部材を介して電気的に接続してもよい。

なお、第１の導電性部材７ａは上記導電性被膜に限定するものではない。例えば、第１の導電性部材７ａとして、透明導電性フィルムで外郭部材４を包み込んでもよい。透明導電性フィルムとは、ＰＥＴ、ＰＥＳ、ＰＣ、ＰＡＲ等の樹脂フィルムに酸化インジウム・スズ、酸化亜鉛、酸化スズなどの導電性被膜をスパッタ法やイオンプレーティング法等の方法でドライコーティングしたものである。

透明導電性フィルムは一般にロール状態で供給されるので、円筒形状の外郭部材４に容易に巻きつけることができ、生産性の向上と外郭部材４が破損した際の飛散防止効果を有する。なお、この場合、導電性被膜側が露出するように巻きつけるとより効果的である。
また、第１の導電性部材７ａとして、金属粒子、導電性粒子の少なくとも１つを含む透光性樹脂材を用いて、導電性部材７を構成してもよい。ここでの金属粒子としては、銅、金、銀、アルミニウム、鉄などの他、これらの金属を用いた合金がある。導電性粒子としては酸化インジウム・スズ、酸化亜鉛、酸化スズなどの金属酸化物粒子がある。透光性樹脂材としては、例えばシリコーン樹脂等があり、外郭部材４の外表面に塗布することにより形成することができる。

この場合、導電性部材として透光性の金属酸化物粒子を含むと、導電性部材による光束低下の影響を低減し、光拡散機能を持たせることができる。また、導電性部材として金属粒子を含む樹脂材とすることにより、低抵抗の導電性部材を外郭部材上に容易に配置することができる。
導電性粒子の粒子径は、数［ｎｍ］から１００［μｍ］のものを使用することができる。また、導電性粒子の光拡散機能により、ＬＥＤモジュール２からの光を拡散させることができる。光拡散機能を発揮する粒子径として１［μｍ］から１００［μｍ］が好ましい。

第２の導電性部材７ｂは金属や金属酸化物からなる導電性粒子を含有することにより導電性を有する樹脂部材など、それ自身が接着性を持ったものでもよいし、外郭部材４の外表面に金属導線を直接接触して配置した後、その上面を透明な接着材によって覆うように塗布して接着してもよい。導電性粒子としては、銅、金、銀、アルミニウム、鉄などの金属及びこれらの合金や、酸化インジウム・スズ、酸化亜鉛、酸化スズなどの導電性の金属酸化物及びこれらの混合材料を用いることができる。導電性粒子の粒子径は、数［ｎｍ］から１００［μｍ］のものを使用することができる。

また、第２の導電性部材７ｂは、上記アルミニウム製の薄膜導体に限定するものではない。例えば、第２の導電性部材７ｂをアルミニウムなどの金属を蒸着法などの薄膜成膜工法で形成したり、メッキ法により形成したりすることも可能である。
外郭部材４の外表面に蓄積される電荷を外部に放出するためには、外郭部材４の外表面におけるアース用の端子６ａから電気的に最も離れた箇所、すなわち、抵抗値が最も高くなる箇所とアース用の端子６ａとの２点間の抵抗値は低いほど好ましく、好ましくは１［ＭΩ］以下であり、より好ましくは１［ｋΩ］以下である。

この抵抗値をゼロにすることは現実的ではないものの、１［Ω］から３００［Ω］まで低くすることができれば更に好ましい。本実施の形態のように、外郭部材４の外表面全体を導電性部材（正確には第１の導電性部材７ａである。）で覆うことにより１００［Ω］以下にすることも可能である。
本実施の形態のように外郭部材４の外表面を第１の導電性部材７ａでほぼ全体を覆い、更にその上を金属からなる第２の導電性部材７ｂを帯状にほぼ全長に渡らせることにより、抵抗値を３０［Ω］以下、更には１［Ω］以下も可能である。

第１の導電性部材７ａを用いず、外郭部材４の外表面の少なくとも一部分に導電性部材を設ける構成、例えば、第２の導電性部材７ｂのみで導電性部材７とすることができる。また、その逆に第２の導電性部材７ｂを用いず、第１の導電性部材７ａのみとすることができる。
第１の導電性部材７ａと第２の導電性部材７ｂの上下配置を逆にすることができる。すなわち、外郭部材４の外表面に部分的に第２の導電性部材７ｂを形成（配置）し、その上に外郭部材４の外表面全体を覆う第１の導電性部材７ａを形成（塗布）してもよい。

帯状の第２の導電性部材７ｂを複数本配置してもよいし、外郭部材４を例えば螺旋状に巻きつけるように配置してもよいし、第２の導電性部材７ｂが複数分岐する構造や網状の構造であってもよい。導電性部材７が外郭部材４を覆う面積が増えると、上述の抵抗値を低くする効果がある。
なお、導電性部材７により光が反射、吸収すると光束低下の原因となるので、導電性部材７の光透過率は高いほど好ましい。導電性部材による被膜の材料、厚さ、積層構造を工夫することにより、無反射コーティングの機能を持たせることも可能である。

外郭部材４の両端部に設けられたアース用の口金６および電力供給用の口金５はそれぞれ２分割形の樹脂製の口金であり、例えば図３、図５に示すように口金６の一方の半割れ６ｃに導電性部材７や端子６ａ、外郭部材４等の配置が終わった後、図５に示す口金の他方の半割れ６ｄを被せてねじ８によって一体に組立てられる。なお、口金５も同様に組立てられる。

本実施の形態においては導電性部材７（正確には第２の導電性部材７ｂである）の一端部を口金６内に収納しているため、アース用の端子６ａとの接続箇所を外観視できず、外観品質を落とすことのない照明光源を得ることができる。
なお、口金５、６としては、従来の蛍光ランプに用いられるような金属製で有底円筒状の被せ型の口金を用いてもよい。係る金属製の口金の場合、電力供給用の端子５ａ、５ｂと電気的に絶縁性を確保することを要す。また、口金として、他のタイプ（例えば、Ｇ１３タイプ）の口金を用いてもよいし、新たなタイプの口金を用いてもよい。

本実施の形態に係る外郭部材４は直管形状を有しており、図１に示すように、ＬＥＤモジュール２及びヒートシンクとしての基台３を収納するための筐体（外囲器）でもある。外郭部材４は、両端部に開口を有する長尺筒体であり、その横断面形状は円環状である。ガラス管、プラスチック管、セラミックス管等の電気的絶縁性を有しかつ透光性材料で構成することができる。

本実施の形態において、外郭部材４は、例えば、ＪＩＳ（日本工業規格）に規定されている蛍光灯の製造に用いられる両端封止前の直管と同じ寸法規格のものが用いられる。
また、外郭部材４の外表面又は内表面の全面または一部に乳白色の拡散処理を施すことにより、ＬＥＤモジュール２からの光を拡散させることができる。
図３に示すように、ＬＥＤモジュール２としては、ＣＯＢ型（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）のＬＥＤモジュール２であって、ライン状（線状）に光を発するライン状光源である。ＬＥＤモジュール２は、実装基板２ｃと、実装基板２ｃ上に配列された複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤをライン状に封止するための、蛍光体粒子をシリコーン樹脂に分散させた蛍光体含有樹脂等の封止部材２ａとを備える。

本実施の形態においては、基台３上に配置されるＬＥＤモジュール２は複数枚を一列に配置したが、１枚のＬＥＤモジュールを用いてもよい。
各ＬＥＤモジュール２のＬＥＤは実装基板２ｃ上に直線状に配置されており、電気的に３直８並列に接続されている。外郭部材４の中に全部で８枚のＬＥＤモジュール２が基台３の上に直線状に配置されている。隣接するＬＥＤモジュール２同士は電気的に接続されており、最終的に３直８並列のＬＥＤ列が更に８直列接続されている。

かかる電気接続の場合、ＬＥＤ列の一方端と他方端がそれぞれ高電位側と低電位側となることから、外郭部材４の一方端が高電位側、他方端が低電位側となる。照明光源１の一方から他方の一方向に直流電流が流れることから、電界は一定の方向を保った状態が維持され、外郭部材４の外表面に電荷は発生する。
その結果、外郭部材４に導電性部材７が被覆（配置）されていなければ、外表面が帯電し、ほこりが付着しやすくなる。しかし、導電性部材７が被覆されることにより、電荷は蓄積せず、ほこりの付着を防止することが出来る。

すなわち、照明光源１の周囲にできる電界が一定方向に維持される場合、電荷が蓄積しやすい場合、本発明が効果をより発揮することができる。なお、維持される電界の向きが、外郭部材４の位置によって、異なる向きになる場合、すなわち、外郭部材４の内部で電位の分布が異なる場合でも同様である。
なお、外郭部材４へのほこりの付着を防止することができれば、ほこりによる照明光源の光束低下を抑制し、長期に渡り初期状態に近い光束を維持できる高品質のランプ（照明光源）を提供することができる。また、ほこりの付着が抑制されることから、ほこり除去のメンテナンス作業および費用を低減、或いは不要にすることが可能となる。

特に、導電性部材７は、外郭部材４の外表面の全体（全域）に形成された第１の導電性部材７ａと、当該第１の導電性部材７ａの上面に形成された帯状の第２の導電性部材７ｂとを備えることにより、外郭部材４の外表面の全体に帯電した電荷を外郭部材４の外表面全体に形成されている第１の導電性部材７ａから第２の導電性部材７ｂを経由して効率的に照明光源１の外部へと放出できる。

なお、ここでは、第１の導電性部材７ａが周方向に連続して形成されていたが、例えば、外郭部材４の外表面であって長手方向に帯状に延伸する領域を除いて第１の導電性部材が形成され、第２の導電性部材が、外郭部材の外表面であって第１の導電性部材が形成されていない帯状の領域と、当該帯状の領域に隣接する第２の導電性部材の一部とに跨るように配置されていてもよい。この場合においても、外郭部材４の外表面の全体に帯電した電荷を外郭部材４の外表面全体に形成されている第１の導電性部材から第２の導電性部材を経由して効率的に照明光源１の外部へと放出できる。

実装基板２ｃとしては、アルミナ又は透光性の窒化アルミニウムからなるセラミックス基板、アルミニウム合金からなるアルミニウム基板、透明なガラス基板又は樹脂からなる可撓性のフレキシブル基板（ＦＰＣ）等を用いることができる。
実装基板２ｃには、ＬＥＤに直流電力を給電する受給電部（外部接続端子）（図示せず）が設けられており、この外部接続端子は、基板配線（図示せず）を介してライン状に設けられた複数のＬＥＤの両端部へ電力が供給されるよう実装基板２ｃの両端部にそれぞれ設けられている。

電力供給用の口金５の内部には交流電圧を直流電圧に変換する回路を備える点灯回路（図示せず）が設けられており、電力供給用の口金５に設けられた一対の端子５ａ、５ｂは、商用の交流電源から交流電圧を受電して、点灯回路へ交流電圧を供給する。そしてこの点灯回路を介して実装基板２ｃへ電力を供給する。
高電位側の実装基板２ｃの一方の外部接続端子は絶縁被覆したリード線（図示せず）を介して点灯回路に接続されている。また、低電位側の実装基板２ｃの他方の外部接続端子は、電力供給用の口金５から遠い位置に設けられているため、別のリード線（図示せず）の一端が接続される。この別のリード線は、アース用の口金６側から電力供給用の口金５側に向かって折り返されて基台３の裏面等を這わせ、他端が電力供給用の口金５内の点灯回路に接続されている。

実装基板２ｃを載置したヒートシンクである基台３は絶縁被覆したリード線９を介してアース用口金の端子６ａに電気接続され、点灯によって基台３に溜まった電荷を放出するように構成されている。なお、リード線９と基台３とはねじ１０で圧着固定されているが他の方法で接続してもよい。
外郭部材４と基台３とは接着材（図示せず）によって固着されている。接着材としては、放熱性の観点からは、熱伝導率が１［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上の材料を用いることが好ましく、また、軽量化の観点からは、比重が２［ｇ／ｃｍ³］以下の材料を用いることが好ましい。接着材としては、例えばシリコーン樹脂又はセメント等からなる接着剤が用いられる。

図６は本発明の照明光源１を照明器具１１に取付けた状態である。電力供給用のソケット１２には、電力供給用の口金５が装着され、また、アース用のソケット１３には、アース用の口金６がそれぞれ装着される。
電力供給用のソケット１２は、電力供給用の２つのピン状の端子５ａ、５ｂに給電する機能を備えている。また、アース用のソケット１３は、アース用の端子６ａを器具等へアース接続する機能を備えている。

電力供給用のソケット１２から電力供給用の口金５には、交流又は直流の電力（ここでは、交流である。）を供給することができる。アース用の口金６のアース用の端子６ａに対応するアース用のソケット１３側のアース端子（不図示）が口金６と電気的に接続されている状態では、この２点間の抵抗値はアース本来の機能を発揮できる程度に十分に低くなるように設計されている。

アース用のソケット１３側のアース端子（不図示）から、外郭部材４の外表面における電気的に最も離れた箇所での抵抗値は、アース用の端子６ａからのそれと実質同じとなる。照明光源１のアース用の端子６ａがアース用のソケット１３のアース端子（不図示）と電気的に接続されることにより、アース用のソケット１３のアース端子が導電性部材７と電気的に接続されるので、外表面の電荷が放出され（アース側のソケット１３の方に移動する。）、ほこり付着を防止することができる。

その結果、メンテナンス作業やそれにかかる費用を削減あるいは不要にすることができる。照明光源１と照明器具１１からなる照明装置において、係る効果を発揮することができる。
なお、アース用のソケット１３側のアース端子（不図示）は、照明器具１１のアース端子（不図示）と電気的に接続したことにより、照明器具１１と同電位にすることができ、更にほこり付着防止効果を高めることができる。

照明光源１を照明器具１１に取付けた際、外郭部材４の外表面に設けた第２の導電性部材７ｂは、照明器具１１と対向するように、すなわち、天井に取付けられた照明器具１１を下から見上げたときに、第２の導電性部材７ｂは外郭部材４の背後に隠れて、見えない状態となっている。
上記の実施の形態では、基台３は、筒状の外郭部材４の内部に収納するように構成したが、これに限らない。例えば、基台そのものを筐体の一部として構成し、基台のＬＥＤモジュールが載置される載置面とは反対側の面を外表面となるように構成しても構わない。すなわち、断面が半円形のアルミニウム等の金属によって構成された基台兼筐体である金属筐体と、ＬＥＤモジュールを覆うように当該金属筐体に取り付けられ、断面が半円弧状である半キャップ状の透光性カバーとによって外郭部材を構成しても構わない。換言すると、金属筐体と半キャップ状の透光性カバーとでランプ全体の筐体（つまり、外郭部材である。）を構成しても構わない。この場合、金属筐体とアース用口金の端子とが例えばリード線等で接続された構成となる。

また、上記の実施の形態では、直管の一方の端部から給電される片側給電形のＬＥＤランプについて説明したが、直管の両端から給電される両端給電形であってもよい。この場合、例えば、両口金は電力供給用の端子を１本有し、両口金のうちの少なくとも一方の口金にアース用の端子があればよい。
また、上記の実施の形態では、一方の口金５に一対の給電用の端子を有し、他方の口金にアース用の端子を有していたが、外郭部材の一端に装着される部材に、一対の給電用の端子とアース用の端子とを設け、これを口金としてもよい。この場合、外郭部材の他端には外郭部材の他端を塞ぐ蓋部材が装着されることになる。

さらに、給電用の端子やアース用の端子を外郭部材の端部以外のところに設けることも可能である。具体的には外郭部材の中央部分にこれら端子のいずれかを設けてもよい。より具体的に説明すると、後述する第２の実施の形態における照明器具１４の器具アース端子（１５）を、照明光源における導電性部材に取着したような場合である。
また、上記実施の形態での口金５、６は、樹脂製の２つ部材からなり且つ組み合わされた状態で有底筒状となる口金本体の端面に端子を備えていたが、口金本体の周面に端子を備えたものでもよい。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について、図７を用いて説明する。本実施の形態は、アース用の端子６ａを口金６ソケットに設けた第１の実施の形態とは異なり、照明器具１４にアース端子を設けた例である。なお、ここでの照明光源は第１の実施の形態で説明した照明光源１である。

以下、このアース端子を、口金にアース端子を設けた第１の実施の形態と区別するため「器具アース端子」と呼ぶ。器具アース端子１５は、バネ性と導電性を有するものであり、例えば、屈曲部を有する板状の燐青銅などからなる。
本実施の形態では、器具アース端子１５は、照明光源１を照明器具１４に取付けた状態で、照明光源１の外郭部材４の外表面に配置された導電性部材７と接触する。

器具アース端子１５は、照明光源１の長さを基準として、照明光源１の両端からそれぞれ４分の１の距離となる位置に取付けられている。
器具アース端子１５は、バネ性を有することにより外郭部材４の外表面に密着し、導電性部材７と電気的に接続されるので、電荷を放出することができる。
本実施の形態に係る照明器具１４においては、細長い外郭部材４の長さ方向の途中において、器具アース端子１５を接触させることができる。このため器具アース端子１５と外郭部材４の外表面に設けた導電性部材７の電気的に最も離れた箇所の距離を短くすることができる。

すなわち、器具アース端子１５と、導電性部材７における器具アース端子１５との距離が最も離れた位置との間の電気抵抗を小さくすることができる。
具体的に説明すると、第１の実施の形態のようにアース端子として口金６のアース用の端子６ａを利用すると、アース端子との距離が最も離れた位置は、導電性部材７における口金５に近い端部となる。このため、アース端子と、当該アース端子との距離が最も離れた位置との長さは略導電性部材７の全長となる。

これに対し、本第２の実施の形態のように器具アース端子１５を導電性部材７の全長の途中で接触させると、アース端子と、当該アース端子との距離が最も離れた位置との長さは導電性部材７の全長より短くなる。この長さは、第１の実施の形態で説明した場合よりも短く、２点間の電気抵抗も第２の実施の形態の方が第１の実施の形態よりも低くできる。

例えば、器具アース端子１５を照明光源１の長手（管軸）方向の中央と接するように配置すると、アース端子との距離が最も離れた位置は、導電性部材７の口金５、６に近い端部となる。このため、アース端子と、当該アース端子との距離が最も離れた位置との長さは略導電性部材７の半分となる。つまり、第１の実施の形態の場合に比べ、２点間の電気抵抗値を半分にすることができる。

更に本実施の形態の場合は、器具アース端子１５が、照明光源１の長さを基準として、照明光源１の両端からそれぞれ４分の１の距離となる位置に取付けられている。このため、アース端子と、当該アース端子との距離が最も離れた位置との長さは略導電性部材７の４分の１となり、第１の実施の形態の場合に比べ、２点間の電気抵抗値を４分の１にすることができる。

その結果、外郭部材４の表面の電荷をより効果的に放出することができるので、より高いほこり付着防止効果を得ることができる。また、器具アース端子１５を複数取付けることにより、その効果は更に高めることが可能である。
本構成は、ソケット１６にアース端子を設ける必要がないので、既存の蛍光ランプ用器具を改造した照明器具にも有効である。勿論、図６で示す第１の実施の形態との併用でもよい。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係るＬＥＤを用いた照明光源３２の全体構成について、図８から図１１を用いて説明する。図８に示す本発明の第３の実施の形態に係る照明光源は、ＬＥＤモジュール１７と、ＬＥＤへの２本の給電用のリード線１８、１９と、ステム２０と、透光性を有する外郭部材２１と、電子部品を備えた回路２２と、口金２３を備える。なお、口金２３内部の回路２２、給電用のリード線１８、１９は点線で示している。

ＬＥＤモジュール１７は、縦長の矩形形状の板状の実装基板１７ａ上に複数のＬＥＤが直線状に並べて実装されてなる。中空の外郭部材２１内のほぼ中央位置にＬＥＤモジュール１７が収納されている。
ＬＥＤモジュール１７は、例えば、その両端が２本の給電用のリード線１８、１９により支持されている。給電用のリード線１８、１９はステム２０により支持されている。外郭部材２１の開口部がステム２０により塞がれている。この塞がれた部分を隠すように口金２３が外郭部材２１に取付けられている。

口金２３内には、交流電圧を直流電圧に変換してＬＥＤに給電する点灯回路２２が収納されている。ステム２０から外郭部材２１の外に伸びる２本の給電用のリード線１８、１９の一端は、点灯回路２２に接続される。そしてこの点灯回路２２からは一対のリード線が導出されており、その一端が口金２３に接続される。具体的には、一対のリード線の一端が口金側面のスクリュー部分２３ａと、口金底部のアイレット部分２３ｂにそれぞれ電気的に接続されている。

外郭部材２１は、電気的絶縁材料であるガラスからなる。図９に外郭部材２１の一部の断面構造を示す。外郭部材２１の外表面は、導電性部材２４である透光性導電膜により口金２３から１０［ｍｍ］以内の部分を除き、その全体が被覆されている。
口金２３から１０［ｍｍ］以内の部分に導電性部材を被覆しないのは、口金２３と導電性部材２４とを電気的に絶縁するためである。導電性部材２４の構成、形成方法は、第１の実施の形態の第１の導電性部材７ａと同様であり、説明を省略する。

本実施の形態に係るＬＥＤモジュール１７は、青色光を発する１２個のＬＥＤ（不図示）をセラミックからなる実装基板上に直線状に実装したところに、ＹＡＧなどの蛍光体粒子（不図示）を含む透光性の樹脂封止材１７ｂで一体封止してなる構成をしている。各ＬＥＤ間は実装基板上に設けた導電パターン（不図示）やＡｇワイヤー（不図示）により直列に電気接続されている。

ＬＥＤモジュール１７の両端部の給電端子１７ｃ、１７ｄには、給電用のリード線１８、１９の先端（他端である。）部分が、半田により電気的、機械的にそれぞれ接続されている。
ＬＥＤモジュール１７への給電用のリード線１８、１９は単線からなるリード線を用いてもよく、あるいは内部リード線、ジュメット線、外部リード線をこの順に接合してなる１本の複合線を用いてもよい。いずれの場合もＬＥＤモジュール１７を支えるのに十分な強度を備えていることが好ましい。

内部リード線はステム２０から外郭部材２１内に伸びＬＥＤモジュールの給電端子１７ｃ、１７ｄに接続され、外部リード線は外郭部材２１の外（口金２３内）に伸び駆動用の点灯回路２２と接続される。内部リード線と外部リード線には熱伝導性の高い銅を含む金属線を使用することが好ましい。
ステム２０は例えば軟質ガラスからなり、給電用のリード線１８、１９として上述の複合線を用いた場合、中間部分のジュメット線の箇所においてステム２０に封着される。ステム２０が球状の外郭部材２１の開口部に封着されていることにより、気密性を保持した状態で、外郭部材２１の内側と外側を電気的に繋ぐことができる。

外郭部材２１は、中空の球の一部に設けた開口部が、球の中心部から遠ざかる方向に伸びながら狭まる、一般的な白熱電球同様のＡ形（ＪＩＳ Ｃ７７１０）形状をしている。外郭部材２１は例えば透明のシリカガラスからなり、中心位置に配置されたＬＥＤモジュール１７を外郭部材の外側から見ることができる。なお、グローブ形状はＡ形に限らず、Ｇ形、Ｅ形等を用途に応じて選択すればよい。

本実施の形態では外郭部材２１やステム２０にガラスを用いた例を示したが、用途に応じて、アクリル等の樹脂材を使用することができるし、外郭部材にガラスを用い、ステムに樹脂材を使用することができる。
図１０に点灯回路の構成を示す。電子部品を備えた係る点灯回路２２は、整流回路部、平滑回路部、電流調整回路部等を備える。具体的には、整流回路部はダイオードブリッジ２６を利用でき、平滑回路部はコンデンサー２７を利用でき、電流調整回路部は抵抗２８を利用できる。これらの回路部は口金２３内に収納されている。

ダイオードブリッジ２６の入力端子が点灯回路２２の入力端子２９となり、コンデンサー２７と抵抗２８の一端が点灯回路２２の出力端子３０となる。入力端子２９が口金２３と電気的に接続される。入力端子２９の一方が口金側面のスクリュー部２３ａ、他方が口金底部のアイレット部２３ｂに接続される。
一方、点灯回路２２の出力端子３０が給電用のリード線１８、１９の外部リード線に接続される。すなわち出力端子３０がＬＥＤモジュール１７（ＬＥＤチップ列３１）に電気的に接続される。

本実施の形態では、口金２３としてＥ２６形口金を用いている。商用交流電源２５と接続されたＥ２６口金用ソケットを備える照明器具（３３）に取付けて使用する。
本実施の形態では、Ｅ２６形口金を用いた例を示しているが、これに限られるものではなく、サイズや形状を用途に応じて選択することができる。また、電源も商用交流電源に限られるものではなく、電池からの直流電源であってもよい（この場合は、上記点灯回路２２の回路構成が変更される。）。さらに、点灯回路も上記の例えば平滑回路部に限られるものではなく、調光回路部、昇圧回路部などを適宜選択、組み合わせることができる。

図１１に第３の実施の形態の照明光源３２を照明器具３３に取付けた状態を示す。照明器具３３は、一般にダウンライト形と呼ばれるものであり、天井に取付けた状態では、照明光源３２から出射した光が反射器３３ａにより反射され、スポット状に床面に対して照射される。
反射器３３ａ内には器具アース端子３４が備わり、照明光源３２を照明器具３３に取付けた状態で、器具アース端子３４と外郭部材２１の外表面上に配置されている導電性部材２４とが電気的に接続される。

器具アース端子３４は、バネ性と導電性を有するものであり、例えば屈曲部を有する板状の燐青銅などからなる。その結果、器具アース端子３４は、外郭部材２１の外表面上の導電性部材２４に密着（接触）し、導電性部材２４と電気的に接続される。その結果、外表面の電荷が放出され、ほこり付着を防止することができる。照明光源３２と照明器具３３からなる照明装置において、係る効果を発揮することができる。

以上のように本発明に係る照明光源や照明器具は、上記各実施の形態において説明したように、照明光源１にアース機能を備えた端子６ａを設けたり、照明器具３３にアース機能のある端子３４を設けたりして、照明器具を介して照明光源１、３２に蓄えられる電荷を照明光源１、３２の外部へ逃がしているので、照明光源１、３２へほこり等の付着を防止することができる。

上記各実施の形態では、直管蛍光ランプ代替のＬＥＤランプや一般電球代替のＬＥＤランプについて説明したが、その他、例えば従来の環状蛍光ランプ代替のＬＥＤランプや片口金形蛍光ランプ代替等のＬＥＤランプなどにも応用可能である。
また、直流電源が接続された場合においても、照明光源の帯電を抑制できるためほこり等の付着を防止することができる。また、発光素子は直流電流で駆動された場合においても、照明光源の帯電を抑制できるためほこり等の付着を防止することができる。

また、導電性部材２４において、前記アース端子３４に電気的に最も近い部分と最も遠い部分との電気抵抗は１［Ω］以上、１［ＭΩ］以下であるため、外郭部材の外表面に蓄積される電荷を外部に放出することができる。
上記実施の形態では、導電性部材７ａ、２４は、外郭部材４、２１の外表面の略領域に配置されていたが、例えば、被照射面側の領域にのみ（外郭部材の外表面の一部である。）に配置してもよいし、外郭部材の外表面をその外郭部材の長手方向に間隔を置いて環状の第１の導電性部材を配置しさらにこれら第１導電性部材を連結するように第２の導電性部材を長手方向に配置してもよい。

また、実施の形態では、第1の導電性部材７ａや導電性部材２４を外郭部材４，２１の外表面の全体に配置されていたが、局所的に導電部材が形成されていなくてもよい。例えば、複数の貫通孔を均一（規則正しく）に有するように導電性部材を配置してもよい。
さらに、実施の形態での導電性部材７、２４は外郭部材４、２１の外表面に配置されていたが、外郭部材の内表面に配置してもよい。

つまり、導電性部材を外郭部材の内表面に配置した場合、内表面の電荷がアース端子を経由して照明光源の外部へと放出され、照明器具と導電性部材とが同電位となる。その結果、照明器具と導電性部材との間に挟まれた絶縁性の外郭部材の外表面も同電位となり、ほこりの付着を防止することができる。
外殻部材の内表面に導電性部材を設ける効果として、外部から触れられることがないので、導電性部材の断線を防ぐことができる。

また、導電性部材を外郭部材の外表面と内表面との双方に設けることにより、外表面の導電性部材が断線等により抵抗値が高くなった場合でも、内表面の導電性部材によりほこり付着防止機能の低下を防ぐことができる。
上記の実施の形態において、ＬＥＤモジュール２、１７は実装基板２ｃ、１７ａ上にＬＥＤチップ（ベアチップ）そのものを直接実装するＣＯＢ型（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）であるとしたが、これに限らない。例えば、樹脂等で成型されたキャビティの中にＬＥＤチップを実装し、当該キャビティ内を蛍光体含有樹脂によって封入したパッケージ型、つまり表面実装型（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）のＬＥＤモジュールであってもよい。

また、上記の実施の形態において、半導体発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ及び有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）であってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

本発明に係る照明光源は、外郭部材の外表面が帯電することを防ぎ、帯電によるほこりの付着を抑制することにより、初期に近い光束を長期間維持することができるとともに、ほこり除去のメンテナンス作業や費用を低減、或いは不要にするものとして有用である。

１、３２ 照明光源
２、１７ ＬＥＤモジュール
３ 基台
４、２１ 外郭部材
５、６、２３ 口金
５ａ、５ｂ、６ａ 端子
７、７ａ、７ｂ、２４ 導電性部材
８、１０ ねじ
９、１８、１９ リード線
１１、１４、３３ 照明器具
１２、１３、１６ ソケット
１５、３４ 器具アース端子
２０ ステム
２２ 回路
２６ ダイオードブリッジ
２７ コンデンサー
２８ 抵抗
２９ 入力端子
３０ 出力端子
３１ ＬＥＤチップ列

Claims (16)

1. 照明光源と、前記照明光源を着脱自在に装着する照明器具とを備える照明装置であって、
   前記照明光源は、発光素子と、前記発光素子を前面に実装する基板と、前記基板を内部に収納する外郭部材と、前記外郭部材に設けられた１以上の口金と、前記外郭部材の外表面及び内表面であって前記基板の前面よりも前方に位置する面の少なくとも一部に設けられた導電性部材とを備え、
   前記照明器具は、アース端子を有し、
   前記１以上の口金には、前記照明器具のアース端子と接続するアース端子を備える口金が含まれ、
   前記外郭部材は、電気的絶縁性と透光性とを有する材料からなり、
   前記導電性部材は、透光性を有する材料からなり、前記アース端子を備える口金のアース端子と電気的に接続され、
   前記導電性部材において、前記アース端子を備える口金のアース端子と当該アース端子から電気的に最も遠い部分との間の電気抵抗は１Ω以上、１ＭΩ以下であることを特徴とする照明装置。
2. 前記導電性部材は、金属酸化物膜により構成されている請求項１に記載の照明装置。
3. 前記導電性部材は、金属酸化物粒子により構成されている請求項１に記載の照明装置。
4. 前記導電性部材は、金属粒子により構成されている請求項１に記載の照明装置。
5. 前記外郭部材の外表面及び内表面の少なくとも一部に、前記導電性部材と異なる他の導電性部材が設けられ、
   前記他の導電性部材は、金属により構成されている請求項１に記載の照明装置。
6. 前記導電性部材は、光拡散機能を有する請求項１に記載の照明装置。
7. 前記導電性部材は、透明導電性フィルムにより構成されている請求項１に記載の照明装置。
8. 前記導電性部材は、前記外郭部材の外表面であって少なくとも前記１以上の口金が装着されない領域上に形成された金属酸化物膜であり、
   前記金属酸化物膜の上面であって前記外郭部材の長手方向に亘って配置された帯状の導電膜が、前記導電性部材と異なる他の導電性部材として設けられている請求項１に記載の照明装置。
9. アース端子を有する照明器具に取付けて使用する照明光源において、
   発光素子と、
   前記発光素子を前面に実装する基板と、
   前記基板を内部に収納する外郭部材と、
   前記外郭部材に設けられた１以上の口金と、
   前記外郭部材の外表面及び内表面であって前記基板の前面よりも前方に位置する面の少なくとも一部に設けられた導電性部材とを備え、
   前記１以上の口金には、前記照明器具のアース端子と接続するアース端子を備える口金が含まれ、
   前記外郭部材は、電気的絶縁性と透光性とを有する材料からなり、
   前記導電性部材は、透光性を有する材料からなり、前記アース端子を備える口金のアース端子と電気的に接続され、
   前記導電性部材において、前記アース端子を備える口金のアース端子と当該アース端子から電気的に最も遠い部分との間の電気抵抗は１Ω以上、１ＭΩ以下であることを特徴とする照明光源。
10. 前記導電性部材は、金属酸化物膜により構成されている請求項９に記載の照明光源。
11. 前記導電性部材は、金属酸化物粒子により構成されている請求項９に記載の照明光源。
12. 前記導電性部材は、金属粒子により構成されている請求項９に記載の照明光源。
13. 前記外郭部材の外表面及び内表面の少なくとも一部に、前記導電性部材と異なる他の導電性部材が設けられ、
    前記他の導電性部材は、金属により構成されている請求項９に記載の照明光源。
14. 前記導電性部材は、光拡散機能を有する請求項９に記載の照明光源。
15. 前記導電性部材は、透明導電性フィルムにより構成されている請求項９に記載の照明光源。
16. 前記導電性部材は、前記外郭部材の外表面であって少なくとも前記１以上の口金が装着されない領域上の全範囲に形成された金属酸化物膜であり、
    前記金属酸化物膜の上面であって前記外郭部材の長手方向に亘って配置された帯状の導電膜が、前記導電性部材と異なる他の導電性部材として設けられていることを備える請求項９に記載の照明光源。

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