JP6089309B2 - ランプ及び照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、ランプ及び照明装置に関し、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いた直管形のＬＥＤランプ及びこれを備えた照明装置に関する。

ＬＥＤは、高効率及び長寿命であることから、従来から知られる蛍光灯や白熱電球等の各種ランプにおける新しい光源として期待されており、ＬＥＤを用いたランプ（ＬＥＤランプ）の研究開発が進められている。

ＬＥＤランプとしては、両端部に電極コイルを有する直管形蛍光灯に代替する直管形のＬＥＤランプ（直管形ＬＥＤランプ）、あるいは、電球形蛍光灯や白熱電球に代替する電球形のＬＥＤランプ（電球形ＬＥＤランプ）等がある。例えば、特許文献１には、従来の直管形ＬＥＤランプが開示されている。

特開２００９−４３４４７号公報

ところで、直管形ＬＥＤランプにおいては、実装基板と、実装基板上に実装された複数のＬＥＤとを備えるＬＥＤモジュールが光源として用いられる。そして、このようなＬＥＤモジュールにおいては、実装基板上で発光部（ＬＥＤの存在する領域）とそれ以外の非発光部（ＬＥＤの存在しない領域）とが存在する。従って、直管形ＬＥＤランプでは、つぶつぶ感を与えたり（外見表示性の低下）、輝度ムラが発生したりするという問題がある。特に、直管形ＬＥＤランプの低コスト化等を目的として、ＬＥＤモジュールのＬＥＤの実装点数を減らした場合、隣り合うＬＥＤの間隔は広くなるため、このような輝度ムラの問題が発生し易くなる。

そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、輝度ムラを抑制することができるランプ及び照明装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るランプは、長尺状のランプであって、発光素子と、前記発光素子が設けられた基板とを有する発光モジュールと、前記発光モジュールが設けられた凹部が表面に形成された長尺状の基台と、前記発光モジュールを覆うように構成された長尺状の透光性カバーと、前記凹部の内部又は前記凹部の上方に位置するように、前記発光モジュールと前記透光性カバーとの間に設けられ、含有する微粒子によって前記発光素子から発せられる光を拡散する拡散部材とを備え、前記基台の裏面は、ランプ外部に露出しており、前記基台の凹部の側壁には、段差部が形成されており、前記拡散部材は、前記発光モジュールに直接対面する板状部材であり、前記基台の凹部の開口の少なくとも一部を覆うように前記段差部上に載置されている。

本発明によれば、輝度ムラを抑制することができるランプ及び照明装置を実現することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るランプの斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係るランプの分解斜視図である。 図３Ａは、本発明の第１の実施形態に係るランプの一部を拡大した斜視図である。 図３Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るランプにおける透光性カバーの変形例の構成を示す斜視図である。 図４Ａは、本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤモジュールの平面図である。 図４Ｂは、本発明の第１の実施形態に係るＬＥＤモジュールの断面図である。 図５は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例１の一部を拡大した斜視図である。 図６は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例２の一部を拡大した斜視図である。 図７は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例３の一部を拡大した斜視図である。 図８は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例４の斜視図である。 図９は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例４の分解斜視図である。 図１０は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例４の一部を拡大した斜視図である。 図１１は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例５の斜視図である。 図１２は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例５の分解斜視図である。 図１３は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例５の一部を拡大した斜視図である。 図１４は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例６の一部を拡大した斜視図である。 図１５は、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例７の一部を拡大した斜視図である。 図１６は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。また、図面において、実質的に同一の構成、動作、及び効果を表す要素については、同一の符号を付す。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係るランプ１０について、図１〜図３Ａを用いて説明する。

図１は、本実施形態に係るランプ１０において、透光性カバー２０を上にした状態の構成を示す斜視図である。また、図２は、口金６０を除いた状態での同ランプ１０の分解斜視図であり、図３Ａは、口金６０を除いた状態で同ランプ１０の一部（ランプ１０の管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

ランプ１０は、図１〜図３Ａに示すように、従来の直管形蛍光灯（直管型蛍光ランプ）の代替照明として使用される長尺状の直管形ＬＥＤランプであって、透光性カバー２０と、基台３０と、拡散部材４０と、ＬＥＤモジュール５０と、口金６０と、点灯回路（図外）とを備えている。そして、ランプ１０では、口金６０、透光性カバー２０及び基台３０によって長尺状のランプ筐体（外囲器）が構成されている。

［透光性カバー］
透光性カバー２０は、ランプ筐体の外面を構成する長尺状のカバー部材であって、基台３０に設けられた部材、つまりＬＥＤモジュール５０及び点灯回路等を保護している。透光性カバー２０は、長尺円筒の一部を長尺方向（管軸方向）に沿って切り欠いて形成された主開口２０ａを有する切り欠き円筒部材、例えば略半円筒形状の部材から構成される。

透光性カバー２０は、ＬＥＤモジュール５０が発する光をランプ外部に透光する材料で構成されている。透光性カバー２０は、例えばアクリル等からなる透明樹脂材料又はガラスによって構成されており、所望の透明樹脂材料を樹脂成型することによって形成することができる。

透光性カバー２０としては、例えばシリカ（ＳｉＯ_２）が７０〜７２［％］のソーダ石灰ガラスによって構成された直管（ガラス管）、又はポリカーボネート等の樹脂材料から構成された直管（プラスチック管）を用いることができる。

透光性カバー２０は、ＬＥＤモジュール５０からの光を拡散させるための光拡散機能を有する光拡散部を備える。これにより、ＬＥＤモジュール５０から発せられた光を、透光性カバー２０を通過する際に拡散させることができる。光拡散部としては、例えば、透光性カバー２０の内面及び外面の少なくともいずれかに形成された光拡散シート又は光拡散膜等がある。具体的には、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材（微粒子）を含有する樹脂や白色顔料を透光性カバー２０の内面及び外面の少なくともいずれかに付着させて形成された乳白色の光拡散膜がある。その他の光拡散部としては、透光性カバー２０の内部及び外部の少なくともいずれかに設けられたレンズ構造物、又は透光性カバー２０の内面及び外面の少なくともいずれかに形成された凹部又は凸部がある。例えば、透光性カバー２０の内面及び外面の少なくともいずれかにドットパターンを印刷したり、透光性カバー２０の一部を加工したりすることで、透光性カバー２０に光拡散機能（光拡散部）を持たせることもできる。また、透光性カバー２０そのものを、光拡散材が分散された樹脂材料等を用いて成形することで、透光性カバー２０に光拡散機能（光拡散部）を持たせることもできる。また、図３Ｂに示すように、断面形状が多角形の透光性カバー２０を用いてもよい。透光性カバー２０Ａの断面形状を多角形形状にすることで、拡散機能をさらに持たせることが可能となる。これにより、さらに広配光を実現できる。

［基台］
基台３０は、ＬＥＤモジュール５０を保持（支持）するための長尺矩形状で板状の支持基台であって、透光性カバー２０の主開口２０ａを塞ぐようにして透光性カバー２０と一体化されている。基台３０は、その長手方向（管軸方向）において、透光性カバー２０の全長とほぼ同じ長さを有する。なお、接着剤等により、基台３０に透光性カバー２０が固定されていてもよい。

基台３０において、一方の面（表面）は、ＬＥＤモジュール５０を載置するための載置面であり、透光性カバー２０で覆われている。そして、基台３０の他方の面（裏面）は、ランプ外部に露出しており、ランプ筐体の外面を構成している。

基台３０の表面には、基台３０の長手方向に延びる凹部３１が形成されており、この凹部３１の開口は拡散部材４０により覆われている。そして、ＬＥＤモジュール５０は、この拡散部材４０で覆われた凹部３１内、具体的には凹部３１の平坦な底面上に設けられている。ＬＥＤモジュール５０を挟み込む凹部３１の両側の側壁には、基台３０の長手方向に延びる段差部３３が形成されており、拡散部材４０は、この段差部３３上に設けられている。

基台３０の裏面において、基台３０の短手方向の端部（基台３０の表面において管軸方向と略直交する方向の端部）には、基台３０の長手方向に延びる溝（スライドレール）３２が形成されている。透光性カバー２０は、溝３２にその周方向の端部２１を挿入することにより、基台３０に対してスライド可能な状態で取り付けられる。従って、透光性カバー２０は、基台３０の表面だけでなく、基台３０の短手方向の端面の一部も覆っている。なお、基台３０の溝３２は、透光性カバー２０の周方向の端部２１と嵌合するように構成されても構わない。

基台３０は、ＬＥＤモジュール５０で発生した熱を放熱するための放熱体（ヒートシンク）としても機能する。従って、基台３０は金属等の高熱伝導性材料によって構成することが好ましく、アルミニウムから構成される長尺状のアルミニウム基板を基台３０として用いることができる。なお、基台３０は、樹脂によって構成してもよい。

また、基台３０の凹部３１の内面に反射膜材料をコーティングしても構わない。例えば、基台３０の表面全面を白色樹脂及び金属膜でコーティングすることによって反射面を形成することができる。また、その他の表面仕上げによって反射面を形成することもできる。このように、基台３０の凹部３１の内面に反射面を形成することにより、ＬＥＤモジュール５０が発する光を反射面によって透光性カバー２０側に反射させることができ、ランプ１０の光の取り出し効率を向上させることができる。

また、基台３０の表面において、凹部３１が基台３０の長手方向に連続して形成されるとしたが、断続して設けられてもよい。例えば、拡散部材４０が設けられていない部分には凹部３１が設けられなくてもよい。

［拡散部材］
拡散部材４０は、ＬＥＤモジュール５０からの光を拡散させるための長尺矩形状の拡散板であって、基台３０の凹部３１内にＬＥＤモジュール５０の上方を覆う形で設けられている。拡散部材４０のＬＥＤモジュール５０と対向する一方の面（裏面）に対して反対側の面（表面）の上方は、透光性カバー２０で覆われている。拡散部材４０は、ＬＥＤモジュール５０の光に対する拡散率について、基台３０の長手方向及び短手方向に沿って一様な値を持つように構成されている。

拡散部材４０は、ＬＥＤモジュール５０からの光を透光性カバー２０に透光する透光性材料で形成されている。拡散部材４０は、例えば、アクリル等からなる透明樹脂材料又はガラス等を基材として、ＬＥＤモジュール５０からの光を拡散させるための光拡散機能を有する光拡散部を備えるようにして構成することができる。光拡散部としては、例えば基材（拡散部材４０）の表面及び裏面の少なくともいずれかに形成された光拡散シート又は光拡散膜等がある。具体的には、シリカや炭酸カルシウム等の光拡散材（微粒子）を含有する樹脂や白色顔料を基材の表面及び裏面の少なくともいずれかに付着させて形成された乳白色の光拡散膜がある。その他の光拡散部として、基材の内部及び外部の少なくともいずれかに設けられたレンズ構造物、又は基材の表面及び裏面の少なくともいずれかに形成された凹部又は凸部がある。例えば、基材の表面及び裏面の少なくともいずれかにドットパターンを印刷したり、基材の一部を加工したりすることで、基材に光拡散機能（光拡散部）を持たせることもできる。また、基材そのものを、光拡散材が分散された樹脂材料等を用いて成形することで、基材に光拡散機能（光拡散部）を持たせることもできる。なお、拡散部材４０は、透光性カバー２０と同じ材料から構成することもできる。

［ＬＥＤモジュール］
複数のＬＥＤモジュール５０は、ランプ１０の光源であり、透光性カバー２０及び拡散部材４０によって重ねて覆われる形で、基台３０の凹部３１内に基台３０の長手方向に並んで載置されている。複数のＬＥＤモジュール５０のそれぞれは、接着剤やネジ等により基台３０に固定されている。ＬＥＤモジュール５０の詳細な構成については後述する。

［口金］
一対の口金６０は、略有底円筒形状に構成されており、ランプ筐体の外面を構成する形で、一体化された透光性カバー２０及び基台３０の両端部（管軸方向の両端部）に設けられている。そして、一対の口金６０は、透光性カバー２０及び基台３０を一体化することにより形成される円筒部材の両端部（管軸方向の両端部）の開口を蓋している。この円筒部材の一方の側の口金６０には、一対の受電ピン６１が設けられており、他方の側の口金６０には、アースピン６２が設けられている。

一対の受電ピン６１は、棒状の金属材料で構成された導電性のピンである。一対の受電ピン６１は、照明器具に装着されるように構成されており、ＬＥＤモジュール５０のＬＥＤ５３を点灯させるための電力を、ランプ外部の電源装置（照明器具）から受電する。この一対の受電ピン６１を介して、直流電力がランプ内の点灯回路に供給される。点灯回路は、入力された直流電力を整流等してＬＥＤ５３に通電するための所望の電圧を出力する。

アースピン６２は、１本の棒状の金属材料によって構成された導電性のピンである。アースピン６２も受電ピン６１と同様に照明器具に装着されるように構成されている。従って、照明器具におけるアースピン６２との接続部分（ソケット内の接続部）がアース端子となっていれば、ランプ１０が当該照明器具に装着されたときに、アースピン６２は接地電位となる。

なお、ランプ１０が、既存の蛍光灯用の照明器具に装着されるような場合は、当該照明器具とアースピン６２とはアース接続されず、アースピン６２は、ランプ１０を照明器具に取り付けるための取り付けピンとして機能する。従って、アースピン６２は必ずしも金属で構成する必要はない。また、アースピン６２は、１本に限らず、２本としても構わない。

このように、ランプ１０は、片側給電方式を採用しており、ＬＥＤモジュール５０を点灯させるための電力は、ランプ１０の一方の端部のみに設けられた一対の受電ピン６１から給電されるように構成されている。

次に、ＬＥＤモジュール５０の構成について、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。

図４Ａは、ＬＥＤモジュール５０の構成を示す平面図（上面図）であり、図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ’線に沿って切断した同ＬＥＤモジュール５０の断面図である。

ＬＥＤモジュール５０は、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）型の発光モジュールであって、ライン状に光を発するライン状光源である。ＬＥＤモジュール５０は、実装基板５２と、実装基板５２上に配列された複数のＬＥＤ５３と、ＬＥＤ５３を封止する封止部材５１と、配線５４と、静電保護素子５５と、電極端子５６と、金ワイヤ等のワイヤ５７とを備える。

実装基板５２は、ＬＥＤ５３を実装するためのＬＥＤ実装用基板であって、例えば長尺矩形状の基板である。実装基板５２としては、例えば、ガラスコンポジット基板（ＣＥＭ−３等）、ガラスエポキシ基板（ＦＲ−４等）、紙フェノールや紙エポキシからなる基板（ＦＲ−１等）、又は、ポリイミド等から構成される可撓性を有するフレキシブル基板を用いることができる。メタルベース基板としては、例えば、アルミニウム合金基板、鉄合金基板又は銅合金基板等を用いることができる。

実装基板５２の長手方向の長さ（長辺の長さ）をＬ１（ｍｍ）とし、短手方向の長さ（短辺の長さ）をＬ２（ｍｍ）とすると、実装基板５２として、例えばＬ１＝５８０ｍｍ、Ｌ２＝１６ｍｍで、厚みが１．０（ｍｍ）の基板を用いることができる。

複数のＬＥＤ５３は、それぞれ発光素子の一例であって、実装基板５２上に直接実装されている。複数のＬＥＤ５３は、実装基板５２の長手方向に沿ってライン状（一直線状）に一列に配列されている。各ＬＥＤ５３は、単色の可視光を発するベアチップであり、ダイアタッチ材（ダイボンド材）によって実装基板５２上にダイボンディングされている。各ＬＥＤ５３としては、例えば青色光を発光する青色ＬＥＤチップを用いることができる。青色ＬＥＤチップとしては、例えばＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４４０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。

複数のＬＥＤ５３において、チップ上面には電流を供給するためのｐ側電極及びｎ側電極が形成されており、ｐ側電極及びｎ側電極のそれぞれと配線５４とがワイヤ５７によってワイヤボンディングされている。

封止部材５１は、光波長変換体である蛍光体を含む蛍光体含有樹脂であって、ＬＥＤ５３からの光を波長変換すると共に、実装基板５２上の全てのＬＥＤ５３を一括封止してＬＥＤ５３を保護する。封止部材５１は、断面形状が上に凸の略半円状のドーム形状であり、実装基板５２上の全てのＬＥＤ５３を覆うようにＬＥＤ５３の配列方向に沿って直線状に形成されている。

なお、直線状（ストライプ状）の封止部材５１は、実装基板５２の短手方向の中心を通る直線よりも一方の長辺側に寄って形成されている。さらに、封止部材５１は、実装基板５２の一方の短辺の端面から対向する他方の短辺の端面まで途切れることなく形成されている。封止部材５１としては、例えば、ＬＥＤ５３が青色ＬＥＤである場合、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系の黄色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を用いることができる。この場合、黄色蛍光体粒子は青色ＬＥＤの青色光によって励起されて黄色光を放出するので、封止部材５１からは、励起された黄色光と青色ＬＥＤの青色光とによって白色光が放出される。なお、封止部材５１に、シリカ等の光拡散材も含有させても構わない。

配線５４は、タングステン（Ｗ）又は銅（Ｃｕ）等からなる金属配線であり、複数のＬＥＤ５３同士を電気的に接続するために所定形状にパターン形成されている。さらに、配線５４は、複数のＬＥＤ５３と静電保護素子５５とを電気的に接続するともに、電極端子５６とも電気的に接続されるようにパターン形成されている。

静電保護素子５５は、例えばツェナーダイオードであり、逆耐圧が低いＬＥＤ５３が実装基板５２上に生じる逆方向極性の静電気によって破壊されることを防止する。

電極端子５６は、外部から直流電力を受電すると共にＬＥＤ５３に直流電力を給電する受給電部（外部接続端子）であり、配線５４に電気的に接続されている。電極端子５６が受電した直流電圧がＬＥＤ５３に供給されることにより、ＬＥＤ５３が発光し、ＬＥＤ５３から所望の光が放出される。２つの電極端子５６は、封止部材５１を基準として実装基板５２の一方の長辺側に片寄せられている。なお、ＬＥＤ５３の素子列及び封止部材５１を実装基板５２の幅方向の中心を通るように設けて、２つの電極端子５６を封止部材５１を介して実装基板５２の対向する長辺側の各々に形成してもよい。

隣り合うＬＥＤモジュール５０は、電極端子５６同士が接続配線（不図示）によって電気的に接続されている。これにより、複数のＬＥＤモジュール５０（ＬＥＤ５３）が直列接続される。電極端子５６同士を接続する接続配線は、例えば、絶縁被膜された導線からなるリード線等の導電部材によって構成することができる。

上記構成を有するランプ１０の製造においては、まず、基台３０の表面にＬＥＤモジュール５０が配設された後、拡散部材４０が配設される。そして、基台３０の短手方向の両端面の溝３２に、透光性カバー２０の周方向の端部２１の両方が挿入されて引っ掛けられた後、溝３２内で透光性カバー２０を管軸方向にスライドさせて基台３０に透光性カバー２０を取り付ける。そして、一体化された基台３０及び透光性カバー２０の管軸方向の両端部に口金６０が取り付けられる。なお、透光性カバー２０をスライドさせずに基台３０の上から押し込むようにして基台３０に嵌めてもよい。

以上のように、本実施形態のランプ１０は、長尺状のランプであって、ＬＥＤ５３と、ＬＥＤ５３が設けられた実装基板５２とを有するＬＥＤモジュール５０と、ＬＥＤモジュール５０が設けられた凹部３１が表面に形成された長尺状の基台３０とを備える。そして、ランプ１０は、さらに、ＬＥＤモジュール５０を覆うように構成された長尺状の透光性カバー２０と、凹部３１の内部に位置するように、ＬＥＤモジュール５０と透光性カバー２０との間に設けられ、ＬＥＤ５３から発せられる光を拡散する拡散部材４０とを備える。

このような構成により、ＬＥＤモジュール５０の近傍に拡散部材４０を配置し、ＬＥＤモジュール５０から発せられる光の多くを拡散して透光性カバー２０に導くことができるので、輝度ムラを抑制することができる。また、基台３０の凹部３１内にＬＥＤモジュール５０が設けられるため、ランプ１０の小型化を実現することもできる。

また、本実施形態のランプ１０では、基台３０の凹部３１の側壁に段差部３３が形成され、拡散部材４０は、板状であり、基台３０の凹部３１の開口の少なくとも一部を覆うように段差部３３上に載置されている。

このような構成により、板状の拡散部材４０を段差部３３上に載置するだけで、拡散部材４０を基台３０に配設することができるので、拡散部材４０の設置を容易にすることができる。また、拡散部材４０は板状であるため、拡散部材４０に拡散機能を持たせるための加工等が容易になるため、拡散部材４０に所望な拡散機能を持たせることができる。

また、本実施形態のランプ１０では、基台３０は金属から構成され、拡散部材４０は基台３０と接する。

このような構成により、ＬＥＤモジュール５０の熱が拡散部材４０に伝わって拡散部材４０の温度が上昇した場合でも、拡散部材４０の熱を基台３０に放熱することができるので、熱による拡散部材４０の反りを抑えることができる。

また、本実施形態のランプ１０では、透光性カバー２０は、長尺円筒の一部を長尺方向に沿って切り欠いた主開口２０ａを有する切り欠き円筒部材であり、基台３０は、主開口２０ａを塞ぐように透光性カバー２０を保持する。

このような構成により、基台３０の一部がランプ筐体の一部として外面に露出するため、基台３０を介してＬＥＤモジュール５０の熱を効率良くランプ外部に放熱することができる。

また、本実施形態のランプ１０では、基台３０には、透光性カバー２０をスライド可能に保持する溝３２が形成されている。

このような構成により、透光性カバー２０の基台３０への取り付けが容易になるため、ランプ１０の製造を容易にすることができる。

また、本実施形態のランプ１０では、透光性カバー２０は、ガラス又は樹脂から構成され、ＬＥＤ５３から発せられる光を拡散する。つまり、透光性カバー２０に光拡散機能を持たせている。

このような構成により、拡散部材４０だけでなく、透光性カバー２０によってもＬＥＤモジュール５０の光を拡散させることができるので、輝度ムラをさらに抑制することができる。

なお、本実施形態のランプ１０において、拡散部材４０は、ＬＥＤモジュール５０の光に対する拡散率について、基台３０の長手方向及び短手方向の少なくともいずれかに沿って異なる値を持つように構成されてもよい。例えば、拡散部材４０は、実装基板５２のＬＥＤ５３が設けられた部分の上方（ＬＥＤ上方部分）で拡散率が高く、実装基板５２のＬＥＤ５３が設けられていない部分の上方（ＬＥＤ非上方部分）で拡散率が低くてもよい。このような構成は、拡散部材４０において、ＬＥＤ上方部分のみで基材に光拡散機能を持たせる、又はＬＥＤ上方部分でＬＥＤ非上方部分より多くの光拡散材を基材に含有させること等で実現することができる。

また、本実施形態のランプ１０において、拡散部材４０は、ＬＥＤ上方部分のみに部分的に設けられ、ＬＥＤ非上方部分の上方に設けられなくてもよい。

また、本実施形態のランプ１０において、ＬＥＤモジュール５０の光の拡散機能について拡散部材４０により十分な効果が得られる場合、透光性カバー２０は、光拡散部を備えなくてもよい。

（変形例１）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例１について、図５を用いて説明する。

図５は、口金６０を除いた状態で本変形例のランプ１０Ａの一部（管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

本変形例のランプ１０Ａは、図５に示すように、拡散部材４０が、凹部３１の内部でなく、凹部３１の上方に位置するように基台３０に設けられているという点で第１の実施形態のランプ１０と異なる。具体的に、本変形例のランプ１０Ａは、拡散部材４０が、凹部３１の開口を覆うように、基台３０の表面上に設けられているという点で第１の実施形態のランプ１０と異なる。

このような構成により、基台３０の凹部３１の側壁に、拡散部材４０を載置するための段差部を設ける必要がなくなるので、基台３０の加工を容易にすることができる。従って、ランプ１０Ａの製造を容易にすることができる。

（変形例２）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例２について、図６を用いて説明する。

図６は、口金６０を除いた状態で本変形例のランプ１０Ｂの一部（管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

本変形例のランプ１０Ｂは、図６に示すように、基台３０の凹部３１が開口に向けて広がるテーパー形状を有し、基台３０の凹部３１の側面が凹部３１の底面に対して傾いているという点で第１の実施形態のランプ１０と異なる。

このような構成により、基台３０の凹部３１の側面により、ＬＥＤモジュール５０の光を凹部３１の開口に向けて反射させることができるので、ランプ１０Ｂの光の取り出し効率を向上させることができる。また、基台３０の凹部３１の側面の傾斜角を調整することによって、ＬＥＤモジュール５０の光の配光を制御することもできる。

（変形例３）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例３について、図７を用いて説明する。

図７は、口金６０を除いた状態で本変形例のランプ１０Ｃの一部（管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

本変形例のランプ１０Ｃは、図７に示すように、拡散部材４０が樹脂であり、ＬＥＤ５３と接するように基台３０の凹部３１内に設けられるという点で第１の実施形態のランプ１０と異なる。

このような構成により、拡散部材４０をＬＥＤ５３の全周を囲むように設けることができる。従って、ＬＥＤ５３の光の多くを拡散して透光性カバー２０に導くことができるので、輝度ムラをさらに抑制することができる。

また、基台３０の凹部３１の側壁に、拡散部材４０を載置するための段差部を設ける必要がなくなるので、基台３０の加工を容易にすることができる。従って、ランプ１０Ｃの製造を容易にすることができる。

（変形例４）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例４について、図８〜１０を用いて説明する。

図８は、本変形例のランプ１０Ｄにおいて、透光性カバーを上にした状態の構成を示す斜視図である。また、図９は、口金６０を除いた状態での同ランプ１０Ｄの分解斜視図であり、図１０は、口金６０を除いた状態で同ランプ１０Ｄの一部（管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

本変形例のランプ１０Ｄは、図８〜１０に示すように、基台３０の裏面ではなく、基台３０の短手方向の端面に、基台３０の長手方向に延びる溝３２が形成されているという点で第１の実施形態のランプ１０と異なる。

このような構成により、基台３０の裏面の全面をランプ筐体として外面に露出させることができるため、基台３０を介してＬＥＤモジュール５０の熱を高効率でランプ外部に放熱することができる。

（変形例５）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例５について、図１１〜１３を用いて説明する。

図１１は、本変形例のランプ１０Ｅにおいて、透光性カバーを上にした状態の構成を示す斜視図である。また、図１２は、口金６０を除いた状態での同ランプ１０Ｅの分解斜視図であり、図１３は、口金６０を除いた状態で同ランプ１０Ｅの一部（管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

本変形例のランプ１０Ｅは、図１１〜１３に示すように、基台３０の裏面ではなく、基台３０の表面に、基台３０の長手方向に延びる溝３２が形成されているという点で第１の実施形態のランプ１０と異なる。

このような構成により、基台３０の短手方向の端面及び裏面の全面をランプ筐体として外面に露出させることができるため、基台３０を介してＬＥＤモジュール５０の熱を高効率でランプ外部に放熱することができる。

（変形例６）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例６について、図１４を用いて説明する。

図１４は、口金６０を除いた状態で本変形例のランプ１０Ｆの一部（管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

本変形例のランプ１０Ｆは、図１４に示すように、図３Ａに示すランプ１０において、封止部材５１に代えて拡散部材４０Ｆを備えるとともに、拡散部材４０に代えて蛍光体層７０を備える。

拡散部材４０Ｆは、例えば透光性樹脂によって構成されており、ＬＥＤ５３を封止するように形成される。拡散部材４０Ｆは、光拡散機能を有する。例えば、透光性樹脂に光拡散微粒子を含有させたり、透光性樹脂の表面に微小凹凸を設けたりすることによって、拡散部材４０Ｆに拡散機能を持たせることができる。

蛍光体層７０は、リモートフォスファーであって、ＬＥＤ５３と離れた位置に設けられている。蛍光体層７０は、例えば、ＬＥＤ５３の光を波長変換する蛍光体を含む蛍光体板である。

このように、蛍光体層７０をＬＥＤ５３（発光部）から離すことによって、温度上昇による蛍光体の変換効率の低下を抑制することができる。

なお、本変形例において、ＬＥＤ５３として、蛍光体含有樹脂（蛍光体層）を有しない表面実装（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｄｅｖｉｃｅ）型のＬＥＤ素子を用いてもよい。

（変形例７）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプの変形例７について、図１５を用いて説明する。

図１５は、口金６０を除いた状態で本変形例のランプ１０Ｇの一部（管軸方向の端部）を拡大した斜視図である。

本変形例のランプ１０Ｇは、図１５に示すように、図３Ａに示すランプ１０において、拡散部材４０及び封止部材５１に代えて蛍光体層７０Ｇを備えるとともに、透光性カバー２０に代えて透光性カバー２０Ｇを備える。

蛍光体層７０Ｇは、長尺楕円筒の一部を長尺方向（管軸方向）に沿って切り欠くように構成されており、例えば断面形状が縦長楕円を半分にした形状となるように構成される。蛍光体層７０Ｇは、ＬＥＤ５３と離間するようにしてＬＥＤ５３を覆うように設けられる。蛍光体層７０Ｇには、ＬＥＤ５３の光を波長変換する蛍光体が含まれる。このように、蛍光体層７０Ｇの断面形状を縦長半楕円とすることによって配光角を広げることができる。

透光性カバー２０Ｇは、長尺楕円筒の一部を長尺方向（管軸方向）に沿って切り欠くように構成されており、例えば断面形状が縦長楕円を半分にした形状となるように構成されている。透光性カバー２０Ｇの断面形状と蛍光体層７０Ｇの断面形状とは相似形状にすることができる。このように、透光性カバー２０Ｇの断面形状を縦長半楕円とすることによって配光角を広げることができる。なお、透光性カバー２０Ｇは、透光性カバー２０と同様の材料を用いることができる。

このように、蛍光体層７０Ｇ及び透光性カバー２０Ｇの各々の断面形状を縦長半楕円とすることによって、広い配光角のランプを実現することができる。

なお、図１５において、蛍光体層７０ＧとＬＥＤ５３との間には空間領域が存在するが、この空間領域に透明樹脂等の透光性材料を充填させてもよい。

また、本変形例では、透光性カバー２０Ｇ及びは蛍光体層７０Ｇの少なくとも一方が拡散部材として機能する。

例えば、透光性カバー２０Ｇを拡散部材として機能させる場合、上述のように光拡散材を含有させたり凹凸加工を施したり断面形状を多角形状にしたり等することによって透光性カバー２０Ｇに拡散機能を持たせることができる。

また、蛍光体層７０Ｇを拡散部材として機能させる場合は、例えば、蛍光体層７０Ｇに光拡散材を含有すればよい。なお、蛍光体層７０Ｇの内面又は外面に凹凸形状を形成することでも蛍光体層７０Ｇに拡散機能を持たせることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第１の実施形態に係るランプを、照明装置に適用した例について、図１６を用いて説明する。

図１６は、本発明の第２の実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。

本実施形態に係る照明装置１００は、図１６に示すように、上記第１の実施形態に係るランプ１０と、照明器具１１０とを備える。このような照明装置１００は、天井等に固定具を介して装着される。

照明器具１１０は、ランプ１０と電気的に接続され、かつ、ランプ１０を保持する一対のソケット１２０と、ソケット１２０が取り付けられた器具本体１３０と、回路ボックス（図外）とを備える。器具本体１３０の内面は、ランプ１０から発せられた光を所定方向（図１６では下方）に反射させる反射面１３１となっている。なお、回路ボックスは、その内部に、図外のスイッチがオン状態ではランプ１０に給電し、オフ状態では給電しない点灯回路を収納している。

以上のように、本実施形態に係る照明装置１００は、第１の実施形態に係るランプ１０を用いているので、輝度ムラを抑制することができる。なお、第１の実施形態の各変形例のランプを用いてもよい。

以上、本発明に係るランプ及び照明装置について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。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。

例えば、上記の実施形態及び変形例において、発光素子としてＬＥＤを例示したが、半導体レーザ等の半導体発光素子、又は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）や無機ＥＬ等のＥＬ素子、その他の固体発光素子を用いてもよい。

また、上記実施形態及び変形例において、給電方式は片側給電方式であるとしたが、両方の側の口金とも受電ピンとする両側給電方式としても構わない。この場合、一方側の受電ピンも他方側の受電ピンも１ピンとするような構成でも構わないし、一方側の受電ピンも他方側の受電ピンも一対の受電ピンとして両側から交流電源を受電するような構成でも構わない。また、一対の受電ピンやアースピンは、棒状金属に限らず、平板金属等によって構成されても構わない。

また、上記実施形態及び変形例において、２つの口金６０のうち一方を１本ピン（１ピン）とし、他方を２本ピン（２ピン）とする１ピン−２ピンの口金構造としたが、２つの口金６０をいずれも２本ピン（２ピン）とする２ピン−２ピンの口金構造としてもよい。また、２ピンの口金としては、Ｇ１３口金を用いることができる。また、口金６０として、日本電球工業会によって規格化されたＪＥＬ８０１に準拠した直管形ＬＥＤランプのＬ形ピン口金を用いることもできる。

また、上記実施形態及び変形例において、口金６０は、直流電力を受電するように構成したが、交流電力を受電するように構成しても構わない。なお、口金６０が交流電力を受電する場合、ランプ１０に内蔵された点灯回路には、交流電力を直流電力に変換する回路が含まれる。

また、上記の実施形態及び変形例において、ＬＥＤモジュールは基板上にＬＥＤを直接実装したＣＯＢ型の構成としたが、これに限らない。例えば、樹脂成形された容器のキャビティ（凹部）の中にＬＥＤチップを実装して当該キャビティ内に蛍光体含有樹脂を封入したＳＭＤ型のＬＥＤ素子を発光素子として用いて、このＳＭＤ型のＬＥＤ素子を基板上に複数個実装することで構成したＬＥＤモジュールを用いても構わない。

また、上記実施形態及び変形例において、ランプに３つのＬＥＤモジュールが設けられているが、これに限らない。例えば、１つのＬＥＤモジュールが設けられても構わない。また、ＬＥＤモジュールの実装基板の長さや形状、又は、実装するＬＥＤの個数等は、適宜変更されても構わない。

また、上記実施形態及び変形例において、透光性カバーは、略半円筒形状によって構成したが、これに限らない。例えば、透光性カバーを、主開口が形成されていない円筒形状としても構わない。この場合、透光性カバーの少なくとも一方の端部は開放された端部開口とする必要があり、例えば、基台は、拡散部材、ＬＥＤモジュール及び点灯回路等が実装されて電気的接続も完了した後に、透光性カバーの端部開口から挿入されて透光性カバーに収容される。

また、上記実施形態及び変形例において、封止部材は実装基板上の全てのＬＥＤを一括封止するとしたが、これに限らない。例えば、１つの実装基板上に複数の封止部材が島状に設けられ、複数の封止部材のそれぞれが１又は複数のＬＥＤを個別に封止してもよい。この場合、輝度ムラが発生し易くなるので、拡散部材による輝度ムラ抑制の効果が顕著になる。

本発明は、ＬＥＤ等の発光素子を用いたランプ、例えば直管形ランプとして有用であり、ランプを備える照明装置等において広く利用することができる。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ、１０Ｆ、１０Ｇ ランプ
２０、２０Ａ、２０Ｇ 透光性カバー
２１ 端部
３０ 基台
３１ 凹部
３２ 溝
３３ 段差部
４０、４０Ｆ 拡散部材
５０ ＬＥＤモジュール
５１ 封止部材
５２ 実装基板
５３ ＬＥＤ
５４ 配線
５５ 静電保護素子
５６ 電極端子
５７ ワイヤ
６０ 口金
６１ 受電ピン
６２ アースピン
７０、７０Ｇ 蛍光体層
１００ 照明装置
１１０ 照明器具
１２０ ソケット
１３０ 器具本体
１３１ 反射面

Claims (12)

1. 長尺状のランプであって、
   発光素子と、前記発光素子が設けられた基板とを有する発光モジュールと、
   前記発光モジュールが設けられた凹部が表面に形成された長尺状の基台と、
   前記発光モジュールを覆うように構成された長尺状の透光性カバーと、
   前記凹部の内部又は前記凹部の上方に位置するように、前記発光モジュールと前記透光性カバーとの間に設けられ、前記発光素子から発せられる光を拡散する拡散部材とを備え、
   前記基台の裏面は、ランプ外部に露出しており、
   前記基台の凹部の側壁には、段差部が形成されており、
   前記拡散部材は、前記発光モジュールに直接対面する板状部材であり、前記基台の凹部の開口の少なくとも一部を覆うように前記段差部上に載置されている
   ランプ。
2. 前記拡散部材は、前記基板の前記発光素子が設けられた部分の上方で拡散率が高く、前記基板の前記発光素子が設けられていない部分の上方で拡散率が低い
   請求項１に記載のランプ。
3. 前記基台の凹部の側面は、前記発光素子から発せられる光を前記凹部の開口に向けて反射する
   請求項１又は２に記載のランプ。
4. 前記基台は、金属から構成され、
   前記拡散部材は、前記基台と接する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のランプ。
5. 前記透光性カバーは、長尺円筒の一部を長尺方向に沿って切り欠いた主開口を有する切り欠き円筒部材であり、
   前記基台は、前記主開口を塞ぐように前記透光性カバーを保持する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のランプ。
6. 前記基台には、前記透光性カバーをスライド可能に保持する溝が形成されている
   請求項５に記載のランプ。
7. 前記基板の垂直方向において、前記発光素子は、前記溝と同じ位置にある又は前記溝よりも前記凹部の開口側に位置する
   請求項６に記載のランプ。
8. 前記溝は、前記基台の側面に形成されている
   請求項６又は７に記載のランプ。
9. 前記溝は、前記基台の裏面に形成されている
   請求項６に記載のランプ。
10. 前記透光性カバーは、微粒子を含有するガラス又は樹脂から構成され、当該微粒子によって前記発光素子から発せられる光を拡散し、かつ、断面形状が多角形状である
    請求項１〜９のいずれか１項に記載のランプ。
11. 前記基台の裏面は、ランプ筐体の外面を構成している
    請求項１〜１０のいずれか１項に記載のランプ。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載のランプを備える
    照明装置。

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