WO2007091741A1

WO2007091741A1 - 照明装置

Info

Publication number: WO2007091741A1
Application number: PCT/JP2007/054386
Authority: WO
Inventors: Sadatsugu Nakayama; Sigeru Nagamune; Atsunari Makabe; Koji Ikeda; Kenta Doi; Naoki Kataoka; Hiroshi Ito; Yukitoshi Kawai
Original assignee: Momo Alliance Co., Ltd.
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2007-03-07
Publication date: 2007-08-16
Also published as: CN101310567A; EP2088835A1; US20090207620A1; WO2007091741A8; EP2088835A4

Abstract

　本発明に係る照明装置（１）は、電圧を供給する電圧供給部と、電圧供給部から供給される電圧により光を発生する複数の固体発光素子（３１）とを備え、複数の固体発光素子（３１）は、直列に接続され、直列に接続された複数の固体発光素子（３１）には、電圧供給部からの供給電圧が印加され、その供給電圧は、前記複数の固体発光素子（３１）のそれぞれを流れる電流が、最大定格電流の１／Ｎ（Ｎは２以上の数）以下となる電圧に設定されていることを特徴とする。

Description

明細書

照明装置

技術分野

[0001] 本発明は照明装置に関し、特に、光源に発光ダイオードなどの固体発光素子を用いた照明装置に関する。

背景技術

[0002] 従来、照明装置として、蛍光ランプが用いられている。蛍光ランプは、白熱電球に対して、効率、及び寿命などにおいて優れている。それ故、幅広く利用されている。

[0003] し力しながら、蛍光ランプには微量ではあるが水銀が使用されている。水銀は、一般の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いて、ヨーロッパでは RoH S (Restriction oi the use of certain Hazardous Substance in electn cal 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。

[0004] また、蛍光ランプは、白熱電球より寿命が長いものの、約 6000時間と、その寿命は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。これにより、しばしば、寿命の切れたランプを交換する必要がある。

[0005] このような状況を鑑みて、近年、光源に寿命の長い発光ダイオードを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 80%以下に低下するまでの時間が 40000時間以上と非常に長レ、。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。

[0006] し力ながら、照明用途として用いられる発光ダイオードは、 1個あたりの消費電力力以上のハイパワーダイオードである。発光ダイオードは、投入エネルギーの大多数 (約 80%)がロスとして熱になる力ハイパワー発光ダイオードは、消費電力が大きい分発生する熱量も多くなる。この熱が、発光ダイオードの近傍に蓄積すると、発光ダイオードの光度低下、及び寿命特性の劣化等を招いてしまう。最悪の場合、発光ダイオードの不点灯が発生する。 [0007] これに対して、発光ダイオードの発熱を効率よく放熱させて熱による発光ダイオードの劣化を防止することで、発光ダイオードの光度低下、及び寿命特性の劣化を防止する照明装置が提案されている (例えば、特許文献 1を参照。）。

特許文献 1：特開 2001— 305970号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] し力しながら、特許文献 1記載の照明装置は、照明装置に用いる発光ダイオードの発熱を効率よく放熱させることで発光ダイオードの近傍に熱が蓄積するのを防止するに留まり、照明装置全体としてみた場合、それを構成する発光ダイオードから発生する熱の総量は低減されていない。すなわち、発光ダイオードの消費電力は大きいままである。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、発生する熱を低減し、消費電力を低減可能な、光源に固体発光素子を用いた照明装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上記目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、電圧を供給する電圧供給手段と、前記電圧供給手段から供給される電圧により光を発生する複数の固体発光素子とを備え、前記複数の固体発光素子は、直列に接続され、前記直列に接続された複数の固体発光素子には、前記電圧供給手段からの供給電圧が印加され、前記供給電圧は、前記複数の固体発光素子のそれぞれを流れる電流が、最大定格電流の 1/N (Nは 2以上の数)以下となる電圧に設定されていることを特徴とする。

[0010] ここで、前記最大定格電流の 1/Nは、 1Z3であることを特徴としてもよい。

[0011] ところで、固体発光素子の発光効率は、印加電圧及び印加電流に応じて変化する。また、固体発光素子の定格電流での最大電流を最大定格電流とした場合には、最大定格電流より低い電流値で発光させるのが発光効率と熱の発生の抑制とを考慮した場合には望ましい。したがって、この構成によれば、照明装置を構成する各固体発光素子は、ロスとして発生する熱が低減できる低い電流値にて使用することができるので、熱の発生の低減を実現することができる。また、各固体発光素子が使用される低い電流値では、固体発光素子の発光効率も良いので、各固体発光素子の消費電力を低減することができる。したがって、固体発光素子で構成される照明装置の消費電力を低減することができる。

[0012] ここで、前記照明装置は、さらに、前記複数の固体発光素子と同数の固体発光素子が直列に接続される固体発光素子列を 1つ以上備え、前記複数の固体発光素子と前記 1つ以上の固体発光素子列とは並列に接続されることを特徴としてもよい。

[0013] この構成によれば、照明装置を構成する各固体発光素子の熱及び消費電力を低減しつつ、照明装置が要求される発光光量を実現することができる。

[0014] ここで複数の固体発光素子と、前記複数の固体発光素子を保持する保持手段と、前記保持手段が内側に配置される筐体部と、前記筐体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、前記筐体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 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し、前記複数の固体発光素子に供給する第 1整流手段と、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し、前記複数の固体発光素子に供給する第 2整流手段とを備えてもよい。

[0015] この構成によれば、第 1整流手段又は第 2整流手段により変換された直流電力により固体発光素子を駆動することができる。さらに、第 1端子、第 2端子、第 3端子及び第 4端子のうちの 2つの端子のいずれに外部から交流電力が供給されるかに応じて、第 1整流手段と第 2整流手段とが選択的に動作する。これにより、第 1端子、第 2端子、第 3端子及び第 4端子のうち外部から交流電力が供給されていない 2つの端子には、外部から供給された交流電力の影響が出ない。よって、本発明に係る照明装置は、グローランプ点灯方式、インバータ方式、及びラピッドスタート方式のいずれの方式の蛍光ランプ用の支持具においても、点灯時にグローランプ等が動作しないので、安定に動作することができる。すなわち、本発明に係る照明装置は、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。

[0016] また、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、力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力ソードに接続され、力ソードが前記第 1端子に接続される第 2ダイオードと、ァノードが前記第 3端子に接続され、力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力ソードに接続され、力ソードが前記第 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、力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ダィオードと、アノードが前記固体発光素子の力ソードに接続され、力ソードが前記第 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、力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力ソードに接続され、力ソードが前記第 4端子に接続される第 8ダイオードとを備えてもよい。

[0017] この構成によれば、第 1端子、第 2端子、第 3端子及び第 4端子のうちの 2つの端子のいずれに外部から交流電力が供給されても、第 1端子、第 2端子、第 3端子及び第 4端子のうち外部から交流電力が供給されていなレ、 2つの端子には、外部から供給された交流電力の影響が出ない。よって、本発明に係る照明装置は、グローランプ点灯方式、インバータ方式、及びラピッドスタート方式のいずれの方式の支持具においても、点灯時にグローランプ及びインバータ回路等が動作しないので、安定に動作すること力 Sできる。

[0018] また、前記第 1ダイオード、前記第 2ダイオード、前記第 3ダイオード、前記第 4ダイオード、前記第 5ダイオード、前記第 6ダイオード、前記第 7ダイオード、及び前記第 8 ダイオードは、少なくとも 20kHzの周波数に追従し動作できるダイオードであってもよレ、。

[0019] この構成によれば、第 1整流手段及び第 2整流手段は、インバータ方式の支持具において一般的に使用されている 20kHz以上の周波数に対して、効率的に動作すること力 Sできる。よって、本発明に係る照明装置は、インバータ方式の蛍光ランプ用の支持具において、効率的に動作することができる。

[0020] また、前記筐体部は、金属により構成され、前記筐体部には、中空構造をとり、前記保持手段が配置される第 1空間部と、中空構造をとる第 2空間部と、前記第 2空間部から前記筐体部の外部に至る孔であり、前記第 2空間部の内部への空気の入口となる孔である 1以上の第 1開口部と、前記第 2空間部から前記筐体部の外部に至る孔であり、前記第 2空間部の内部からの空気の出口となる孔である 1以上の第 2開口部とが形成されてもよい。

[0021] この構成によれば、筐体部の熱伝導率が高くなる。これにより、固体発光素子におレ、てロスとして発生した熱を効率的に放熱することができる。さらに、第 2空間部を形成することにより、筐体部の表面積を増加することができる。さらに、第 1開口部から第 2空間部に流入した空気は、第 2開口部より外部へ流出する。よって、本発明に係る照明装置は、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、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上することができる。

[0022] また、前記第 2空間部は、前記筐体部において、前記保持手段が配置される位置に対して、前記複数の固体発光素子の発光方向とは逆側に形成されてもよい。

[0023] この構成によれば、支持具に照明装置を設置した状態において、固体発光素子が配置される保持手段の上方に第 2空間部が形成される。よって、熱により生じる対流を利用して、効率的に第 2空間部に空気を流入することができる。これにより、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上することができる。

[0024] また、前記第 2開口部は、前記筐体部の前記複数の固体発光素子の発光方向とは逆側に形成されてもよい。

[0025] この構成によれば、支持具に照明装置を設置した状態において、上側に第 2開口部が形成される。これにより、第 2空間部において熱せられた空気を第 2開口部から効率的に外部に流出することができる。よって、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上することができる。

[0026] また、前記第 1開口部は、前記筐体部の前記複数の固体発光素子の発光方向に対し側面に形成されてもよい。

[0027] この構成によれば、支持具に照明装置を設置した状態において、側面に第 1開口部が形成される。これにより、熱により生じる対流を利用して、効率的に第 2空間部に空気を流入することができる。よって、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上すること力 Sできる。

[0028] また、前記第 2空間部の前記複数の固体発光素子の発光方向と反対の側の面の形状は、流線型であってもよい。 [0029] この構成によれば、第 2空間部において空気がスムーズに流れるので、筐体部から空気中への放熱を効率的に行うことができる。よって、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上することができる。

[0030] また、前記第 1開口部と前記固体発光素子との距離は、前記第 2開口部と該固体発光素子との距離より近くてもよい。

[0031] この構成によれば、固体発光素子と第 1開口との距離が短くなる。これにより、固体発光素子から発生する熱を、固体発光素子の近傍力集中的に空気中に放出すること力 Sできる。よって、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上することができる。

[0032] また、前記第 1開口部の前記第 2空間部側から前記筐体部の表面側に至る向きと、前記第 2開口部の前記筐体部の表面側から前記第 2空間部側に至る向きとの角度は 0度から 90度の範囲であってもよい。

[0033] この構成によれば、照明装置周辺の暖められた空気を、第 1開口部から第 2空間部に効率的に流入することができる。また、第 2空間部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。よって、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上すること力 Sできる。

[0034] また、前記筐体部は、透光性を有し、前記複数の固体発光素子の発光方向に形成される透光部を備えてもょレ、。

[0035] この構成によれば、透光部により固体発光素子を保護することができる。

[0036] また、前記透光部は、表面又は裏面に凹凸が形成されてもよい。

[0037] この構成によれば、透光部の表面又は裏面に形成された凹凸により、固体発光素子から発光された光は拡散される。よって、本発明に係る照明装置は、固体発光素子から発光された光の指向性を弱め、広範囲を照明することができる。

[0038] また、前記凹凸の複数の凸部は、前記複数の固体発光素子の発光光軸上にそれぞれ形成されてもよい。

[0039] この構成によれば、透光部の表面又は裏面に形成された凸部により、光量の多い固体発光素子の発光光軸上の光が拡散される。これにより、本発明に係る照明装置は、固体発光素子から発光された光の指向性を弱め、広範囲を照明することができる。 [0040] なお、本発明は、装置として実現するだけでなぐその装置を構成するための設計処理をステップとする設計支援方法として実現したり、それらステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したり、そのプログラムを示す情報、データ又は信号として実現したりすることもできる。そして、それらプログラム、情報、データ及び信号は、 CD— ROM等の記録媒体やインターネット等の通信媒体を介して配信してもよい。

発明の効果

[0041] 以上のように、本発明は、発生する熱を低減し、消費電力を低減可能な、光源に固体発光素子を用いた照明装置を提供することを目的とする照明装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0042] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の外観を示す斜視図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の側面からの平面図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の上面からの平面図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の断面図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1を直管蛍光ランプ用の支持具 41に取り付けた状態を示す図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1を直管蛍光ランプ用の支持具 41に取り付けた状態を示す断面図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1における、空気の流れを示す図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の回路構成を示す図である。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態 1に係る固体発光素子 31の、動作点 Pに対する順方向電圧 Vfの変化を示す図である。

[図 10]図 10は、本発明の実施の形態 1に係る固体発光素子 31の、動作点 Pに対する発光効率 77の変化を示す図である。

[図 11]図 11は、本発明の実施の形態 1における照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を決定する処理を説明するためフローチャートである。

園 12A]図 12Aは、本発明の実施の形態 1における照明装置 1に要求される性能を示す図である。

園 12B]図 12Bは、本発明の実施の形態 1における照明装置 1の構成に用いられる固体発光素子 31の特性情報と、その特性情報を用いて照明装置 1に用いられる固体発光素子 31の個数を決定されることを説明する図である。

園 13]図 13は、本発明の実施の形態 1の変形例における照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を決定する処理を説明するためフローチャートである。

園 14A]図 14Aは、本発明の実施の形態 1の変形例における照明装置 1に要求される性能を示す図である。

園 14B]図 14Bは、本発明の実施の形態 1の変形例における照明装置 1の構成に用いられる固体発光素子 31の特性情報と、その特性情報を用いて照明装置 1に用レ、られる固体発光素子 31の個数を決定されることを説明する図である。

園 15]図 15は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の外観を示す斜視図である。

[図 16]図 16は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の側面からの平面図である。

園 17]図 17は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の上面からの平面図である。

[図 18]図 18は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の断面図である。

園 19]図 19は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101を直管蛍光ランプ用の支持具 141に取り付けた状態を示す図である。

[図 20]図 20は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の回路構成を示す図である。

園 21]図 21は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101を支持具 141に取り付けた状態の回路構成の 1例を示す図である。

園 22]図 22は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101を支持具 141に取り付けた状態の回路構成の 1例を示す図である。

[図 23]図 23は、蛍光ランプの性能の測定状況を模式的に示す図である。

[図 24]図 24は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の性能の測定状況を模式的に示す図である。

[図 25]図 25は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の外観を示す斜視図である。

[図 26]図 26は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の側面からの平面図である。

[図 27]図 27は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の上面からの平面図である。

[図 28]図 28は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の断面図である。

[図 29]図 29は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201を直管蛍光ランプ用の支持具 141に取り付けた状態を示す図である。

[図 30]図 30は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201を直管蛍光ランプ用の支持具 141に取り付けた状態の断面図である。

[図 31]図 31は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201における、空気の流れを示す図である。

[図 32]図 32は、放熱フィンを備える照明装置 501の側面からの平面図である。

[図 33]図 33は、放熱フィンを備える照明装置 501の断面図である。

[図 34]図 34は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の変形例である照明装置 301の外観及び断面構造を示す図である。

[図 35]図 35は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の変形例である照明装置 301の断面図である。

符号の説明

1 照明装置

2 筐体部

3 端子部

4 端子ピン流入口

流出口

固体発光素子

基板

保護用透光板

、 35 部品

支持具

中空部

外部表面

内部表面

交流電源

変換回路

固体発光素子列

1、 201、 301、 501 照明装置

2、 202 筐体部

3 端子部

、 104a, 104b, 104c, 104d 端子ピン1 固体発光素子

2 基板

、 333 保護用透光板

入力回路

直流変換回路

調整回路

保護回路

1 支持具

、 158 端子

、 156 ダイオードブリッジ回路プラグ 162 スィッチ

163 女疋

164 グローランプ

181 蛍光ランプ

203 流入口

211 流出口

231 中空部

241 外部表面

242 内部表面

502 放熱フィン

Dl、 D2、 D3、 D4、 D5、 D6、 D7、 D8 ダイオード

発明を実施するための最良の形態

[0044] 以下、本発明に係る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。

[0045] (実施の形態 1)

まず、本発明の実施の形態 1に係る照明装置の構成を説明する。

[0046] 図 1は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の外観を示す斜視図である。図 2 は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の側面からの平面図である。図 3は、本発明の実施の形態 1に係る照明装置 1の上面（図 1に示す A方向）からの平面図である。図 4は、図 2に示す B1—B2面における照明装置 1の構造を示す断面図である。図 5は、照明装置 1を直管蛍光ランプ用の支持具 41に取り付けた状態を示す図である。図 6は、図 5に示す C1— C2面における照明装置 1及び支持具 41の構造を示す断面図である。

[0047] 図 1、図 2及び図 3に示すように、照明装置 1は、筐体部 2と、端子部 3と、端子ピン 4 と、保護用透光板 33とを備える。また、照明装置 1は、筐体部 2の内部に、固体発光素子 31と、基板 32とを備える。

[0048] 照明装置 1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 1は、 JI SC7917— 2「直管蛍光ランプ第 2部：性能規定」の 33· 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いずれかと同一寸法である。

[0049] 筐体部 2は、その内部に固体発光素子 31と基板 32を備え、複数の流入口 5と、複数の流出口 21と、中空部 51とが形成される。筐体部 2の上側（図 4における上側）における断面は、略半円形状である。

[0050] 筐体部 2は、熱伝導率が高い材料 (好ましくは、熱伝導率が SOOW'm—^K—¹以上の金属）により構成される。例えば、筐体部 2は、アルミニウムで構成される。筐体部 2にアルミニウムを用いる理由としては、安価であること、成型が行いやすいこと、リサイクル性がよいこと、熱伝導率が 200W.m— ^K— ¹以上であること、及び放熱特性が良いことなどが挙げられる。

[0051] また、筐体部 2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。

[0052] ここで、筐体部 2は、図 3に示すように 2つの部品 34、 35により構成される。筐体部 2 を 2つの部品により構成する理由としては、筐体部 2を一括で製造して構成する場合 (単一の部品により構成の場合）と比べると部品 34、 35の 2つの部品をそれぞれ製造してから構成する場合（2つの部品により構成の場合）の方が製造が容易であることが挙げられる。例えば、 2つの部品 34、 35は、それぞれ引き抜き法あるいはプレス加工で形成した後、構成することにより筐体部 2を形成される。なお、筐体部 2は、必ずしも 2つの部品 34、 35により構成される必要はなぐ単一の部品又は、 3つ以上の部品により構成されてもよい。製造にかかるコストと、組み立てにかかるコストを勘案して筐体部 2を構成する部品の数を決定すればよい。

[0053] 保護用透光板 33は、透光性を有し、筐体部 2の固体発光素子 31の発光方向に配置される。保護用透光板 33は、平板状に形成される。筐体部 2と保護用透光板 33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。

[0054] 保護用透光板 33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 33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。なお、保護用透光板 33の表面の表面又は裏面には、光拡散シートを取りつけても良ぐ保護用透光板 33の透明なガラスやアクリル樹脂等に光拡散剤を添加しても良い。

[0055] 保護用透光板 33は、照明装置 1の内部に配置される固体発光素子 31などを保護する。また、保護用透光板 33は、固体発光素子 31から発せられた光を拡散する役目を担う。固体発光素子 31から発せられた光は、指向性が強ぐ局所的に照射される傾向にある。固体発光素子 31から発せられた光を表面処理された保護用透光板 3 3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力 Sできる。

[0056] 端子ピン 4は、端子部 3に形成される。端子ピン 4は、一般的な直管蛍光ランプに用レ、られている端子ピン 4と同機構で同寸法である。端子ピン 4は、照明装置 1の外部から内部へ電力を導入する。また、端子ピン 4は、照明装置 1を図 5に示すような支持具 41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 1は、図 5に示すように、一般的な直管蛍光ランプ用の支持具 41にそのまま取り付けて使用することができる。

[0057] 基板 32は、筐体部 2と保護用透光板 33とにより形成される中空構造の内側に配置される。基板 32は、中空構造の内側の保護用透光板 33に対向する面の表面に形成される。基板 32は、熱伝導率が高い金属（好ましくは、熱伝導率が SOOW'm ^K—¹ 以上の金属）により構成される。好ましくは筐体部 2と同一材質により構成される。例えば、基板 32は、アルミニウムにより構成される。

[0058] 複数の固体発光素子 31は、基板 32に配置される。複数の固体発光素子 31は、例えば、発光ダイオードである。固体発光素子 31は、 1個当たりの消費電力が 1W以上のいわゆるハイパワー発光ダイオードであり、表面実装型の発光ダイオードである。ハイパワー発光ダイオードは、光度が高く照明装置用途に好適である。照明装置 1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 31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 31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。

[0059] また、複数の固体発光素子 31は、ピーク波長が 380〜500nmの光である青色を発光してもよい。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、青色を発光する照明装置 1は、防犯灯として好適である。

[0060] ところで、固体発光素子 31に使用されるハイパワー発光ダイオードは、消費電力が大きぐその分、熱として放出されるエネルギーも大きい。そのため、この熱が、ハイパヮー発光ダイオードの近傍に蓄積すると、光度低下や、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。

[0061] そこで、固体発光素子 31に使用されるハイパワー発光ダイオードは、表面実装型の発光ダイオードである。表面実装型の発光ダイオードを使用する理由としては、発光ダイオード自身の電極面積が大きぐ故に基板 32に接触する面積が大きくなる。すなわち、表面実装型の発光ダイオードでは、発生した熱を効率的に基板 32に熱伝導すること力 Sできる。

[0062] し力、しながら、基板 32が熱伝導性の良い材料で形成されてなければ、やはりハイパヮー発光ダイオードの近傍に熱が蓄積してしまう。そこで、照明装置 1では、筐体部 2 及び基板 32を、上述したように熱伝導性がよいアルミニウムにより構成する。それにより、固体発光素子 31に使用されるハイパワー発光ダイオードで発生した熱を、基板 32を介して筐体部 2全体に拡散することができる。

[0063] また、筐体部 2と基板 32とは、筐体部 2と、基板 32との間に、空気が入らないように可能な限り密着させることが肝要である。なぜなら、筐体部 2と、基板 32との間に、空気が多く入ってしまうと、基板 32から筐体部 2の熱伝導が空気により阻害されてしまうためである。そのため、筐体部 2と基板 32の間には、接着性を有する材料 (例えば、接着剤ゃ基材なしの両面テープなど）を挟み込み、両者の密着性を高めることが好ましレ、。さらには、筐体部 2と基板 32の間には、接着性を有する材料を挟み込んだ状態にぉレ、てプレス加工を行い、より両者の密着性を高めるとさらに好ましレ、。

[0064] また、基板 32を複数個に分割することも好ましい。なぜなら、筐体部 2と基板 32との線膨張係数が異なる場合に、照明装置 1の温度が上昇した際に、筐体部 2と基板 32 の密着性が悪化することを防ぐためである。基板 32を分割し、その長手方向の長さを短くすることで、その 1枚あたりの膨張量が小さくすることができる。それにより、接着性を有する材料で筐体部 2と基板 32の膨張の違いを吸収しやすくなり、筐体部 2と基板 32の密着性を維持しやすくなる。この基板 32を分割する手法は、照明装置 1の長手方向の長さが長い場合に特に有効である。

[0065] 以上により、固体発光素子 31に用いられるハイパワー発光ダイオードにおいて発生した熱を体部 2全体に効率よく拡散することができる。

[0066] また、照明装置 1の筐体部 2に中空構造（中空部 51、流出口 21および流入口 5)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 1の内部で発生した熱を空気中に放出することができる。以下、図を用いて説明する。

[0067] 図 6に示すように、照明装置 1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 4 1に取り付けられている。

[0068] 中空部 51は、筐体部 2の長手方向に柱状に形成される中空構造である。中空部 5 1は、筐体部 2の内部の、基板 32が配置される位置に対して、固体発光素子 31の発光方向とは逆側に 2箇所形成される。すなわち、中空部 51は、照明装置 1の発光方向（図 6の下方向）を下側とした場合の、固体発光素子 31及び基板 32の上側に形成される。中空部 51それぞれの下側の面は略平面状であり、中空部 51の上側の面は、略平面状の断面形状である。また、中空部 51は、流入口 5及び流出口 21を介して、照明装置 1の外部とつながつている。

[0069] 流出口 21は、中空部 51の上側の面から、筐体部 2の上面の外部に至る貫通孔である。流出口 21は、中空部 51の内部からの流体 (空気）の出口となる孔である。複数の流出口 21は、筐体部 2の長手方向に沿って形成される。複数の流出口 21は、筐体部 2の固体発光素子 31の発光方向とは逆側の位置に直列状に等間隔で形成される。また、照明装置 1は、流出口 21が支持具 41に対向するように、支持具 41に取り付けられる。すなわち、照明装置 1が支持具 41に取り付けられた状態において、流出口 21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。）に向レ、た状態となる。

[0070] 流入口 5は、中空部 51から筐体部 2の両側面の外部に至る貫通孔である。流入口 5は、中空部 51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 5は、筐体部 2の固体発光素子 31の発光方向に対し両側面に形成される。筐体部 2の各側面に形成される複数の流入口 5は、筐体部 2の長手方向に直列状に配置される。また、流入口 5の筐体部 2の側表面における位置は、中空部 51より下側（固体発光素子 31の発光方向）に形成される。すなわち、流入口 5の筐体部 2の表面から中空部 51に至る向きは、斜め上空方向（図 6における斜め上方向）である。例えば、流入口 5の中空部 51側から筐体部 2の表面側に至る向きと、流出口 21の筐体部 2の表面側から中空部 51側に至る向きとの角度は 45度である。

[0071] なお、中空部 51の断面形状は、上述の形状に限定されず、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 51の固体発光素子 31の発光方向と反対側の面（図 6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 51の固体発光素子 31の発光方向と反対側の面の形状が流線型にすることにより、中空部 51において空気がスムーズに流れるので、筐体部 2から空気中への放熱を効率的に行うことができる。

[0072] また、中空部 51の下面の形状は、平面状でなくてもよい。なお、中空部 51の下面の形状を平面状にすることにより、固体発光素子 31から中空部 51までの距離を均一にすることができる。また、中空部 51を容易に形成することができる。

[0073] また、筐体部 2には、 1つの中空部 51が形成されてもよいし、筐体部 2の長手方向に列状に配置される複数の中空部 51が形成されてもよい。

[0074] また、筐体部 2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レ、。例えば、筐体部 2と保護用透光板 33とは、それぞれ略ハーフパイプ形状であり、筐体部 2と保護用透光板 33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レ、。また、筐体部 2の上側の表面形状は、中空部 51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。

[0075] なお、筐体部 2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 2の上面において空気がスムーズに流れるので、筐体部 2から空気中への放熱を効率的に行うことができる。

[0076] また、流入口 5及び流出口 21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 5及び流出口 21の形状、及び個数任意に決定してよい。

[0077] 例えば、流出口 21は、 1つの間隙が筐体部 2の長手方向に沿って形成されるとした、複数の間隙が筐体部 2の長手方向に列状に配置されてもよい。また、流出口 21 に形状は、矩形に限定されるものではなぐ円形及び楕円形等の任意の形状でよい

[0078] また、流入口 5の個数は、任意の数でよレ、。例えば、流出口 21と同形状の流入口 5 が筐体部 2の両側面にそれぞれ形成されてもよい。また、流入口 5の形状は、上述に限定されるものではなぐ楕円や矩形等の任意の形状でよい。

[0079] また、流入口 5の中空部 51側から筐体部 2の表面側に至る向きと、流出口 21の筐体部 2の表面側から中空部 51側に至る向きとの角度は 45度に限定されるものではなレ、。流入口 5の中空部 51側から筐体部 2の表面側に至る向きと、流出口 21の筐体部 2の表面側から中空部 51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 1 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 5から中空部 51に効率的に流入することができる。また、中空部 51 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。

[0080] 次に、照明装置 1の放熱機構について説明する。

[0081] 図 7は、照明装置 1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 7は、図 6と同様に図 5の C1— C2図における照明装置 1及び支持具 41の構造を示す断面図である。

[0082] 固体発光素子 31で発生した熱は、基板 32を介して、筐体部 2全体に拡散される。

筐体部 2に拡散された熱は、対流を効果的に利用して空気に放出される。

[0083] 具体的には、まず、筐体部 2の周辺の空気は、筐体部 2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 2の外部表面 61 の表面を流れる。この空気は、外部表面 61の熱を受取りながら上昇する。すなわち、外部表面 61から空気への熱の放出が行われる。

[0084] また、上昇気流となった空気の別の一部は、流入口 5から中空部 51に流入する。この流入した空気は内部表面 62の熱を受取りながら、流出口 21より再び中空部 51の外部に流出する。この空気は、内部表面 62の熱を受取りながら上昇する。すなわち、内部表面 62から空気への熱の放出が行われる。この際、中空部 51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。

[0085] このように、照明装置 1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、照明装置丄は、外部表面 61のみならず、内部表面 62からも放熱できる。また、照明装置 1は、広い面積で放熱を行えるため、固体発光素子 31で発生され筐体部 2全体に拡散された熱を効果的に空気中へ放出できる。

[0086] なお、照明装置 1を、地表方向以外に向けて発光が行われるように支持具 41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、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。

[0087] 次に、本発明の照明装置 1の回路構成について、以下に説明する。

[0088] 図 8は、本発明装置の照明装置 1の回路構成図である。

[0089] 電源 71は、照明装置 1に電力を供給する外部の交流電源である。

[0090] 変換回路 72は、交流電力を直流電力に変換する回路であり、例えばダイオードブリッジ回路により構成される。変換回路 72は、電源 71から供給された交流電力を直流電力に変換し、例えば、 100Vの電圧 V を供給する。

71

[0091] 固体発光素子 31は、本発明に係る固体発光素子に相当し、前記電圧供給手段から供給される電圧により光を発生する。具体的には、固体発光素子 31は、 1個当たりの消費電力が 1W以上のいわゆるハイパワー発光ダイオードであり、供給される電圧により光を発生する表面実装型の発光ダイオードである。

[0092] 固体発光素子列 73は、本発明に係る前記直列に接続された複数の固体発光素子に相当し、前記電圧供給手段からの電圧が印加される。具体的には、固体発光素子歹 IJ73は、複数の固体発光素子 31 (M個の固体発光素子とする。）を直列に接続したものである。固体発光素子列 73には、電源 71からの電圧 V が印加されている。

71

[0093] 固体発光素子列 73の M個の固体発光素子 31それぞれに印加される順方向電圧 Vは、電源 71からの電圧 V の IZMの大きさの電圧である。

f 71

[0094] 言い換えると、固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数 Mは、電源 71から供給され変換回路 72により出力される電圧 V を、固体発光素子 31の順方向

71

電圧 Vにより割った値と略等しレ、。

[0095] また、固体発光素子列 73の M個の固体発光素子 31それぞれは、固体発光素子 3 1の最大定格電流の 1/3以下の電流となるような電圧 V が印加されるのが好ましい

31

[0096] その理由を説明する。図 9は、固体発光素子 31の動作点 Pに対する順方向電圧 V をプロットした特性情報の一例である。ここで、動作点 Pとは、固体発光素子 31に電流 Iを流した際に発生する順方向電圧 Vに基づき、電流 Iと順方向電圧 Vの積により f f 算出される。また、固体発光素子 31の最大定格電流 I における動作点 Pを特に最 max

大動作点 P と呼ぶものとする。ここで、固体発光素子 31の最大定格電流 I とは、 max max 固体発光素子 31に印加できる規格で定められた定格電流での最大電流である。図 9において、動作点 Pは任意単位として表示しており、各々最大動作点 P を 1として max 規格化している。図 9より、動作点 Pの上昇とともに、順方向電圧 Vも増加するのがわ f

かる。

[0097] 図 10は、図 9における固体発光素子 31の動作点 Pに対する発光効率 ηの特性を示す特性情報である。ここで、発光効率 77は動作点 Ρとその動作点における発光光量の割合、すなわち (発光光量/動作点)から算出される。図 10では、最大動作点 Ρ における発光効率 77を 1として規格化している。図 10より、発光効率 77は最大動作 max

点 P で最小値を取り、動作点 Pが低くなるにつれ、上昇することがわかる。

max

[0098] 以上より、固体発光素子 31を効率よく動作する、言い換えればロスとして発生する熱を低減するためには、固体発光素子 31を低い動作点 Pで動作させることが肝要である。また、固体発光素子 31を低い動作点 Pで動作させる方が、発光効率も良い。以上から、固体発光素子 31は、最大動作点 P より低い位置 (好ましくは、動作点 P

max max の 1Z3以下の位置）で動作させることが好ましい。これを関係式で示すと以下のようになる。

[0099] V = 1/M XV ≤ V

f 71 31

V ≤ P / (1/3 X I )

31 max max

照明装置 1は、複数の固体発光素子列 73から構成され、複数の固体発光素子列 7 3は並列接続される。なお、図 9において固体発光素子列 73が 5個並列接続されている力これに限定されるものではない。照明装置 1を構成する並列接続される複数の固体発光素子列 73の並列の個数は (以下、 S個と表記する。）、照明装置 1が要求される発光光量 (以下、発光光量 LTと呼ぶ。 )にしたがい決定される。つまり、固体発光素子 31それぞれに順方向電圧 Vが印加された際の発光光量 (以下、発光光量 L1 と呼ぶ。）の1^倍が固体発光素子列の 1列あたり発光光量 (以下、発光光量 L2と呼ぶ。）となる。照明装置 1を構成する並列接続される複数の固体発光素子列 73の並列の個数は、照明装置 1が要求される発光光量 LTを固体発光素子列の 1列あたりの発光光量 L2で割った値と略等しくなる。

[0100] これを関係式で示すと以下のようになる。

L2 = L1 X M

LT = L2 X S

[0101] 次に、照明装置 1が要求される性能と、固体発光素子 31の特性情報とから、照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を決定する処理について以下に説明する。

[0102] 図 11は本発明の実施の形態 1における照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を決定する処理を説明するためフロ一チャートである。

[0103] まず、照明装置 1に要求される性能としての照明装置 1に印加される電圧を決定する（S101)。

[0104] 次に、固体発光素子 31の特性情報を取得する（S102)。例えば、図 9及び図 10で示した動作点における固体発光素子 31の順方向電圧値 V_fや、動作点における固体発光素子 31の発光効率等の情報を取得する。

[0105] 次に、取得した固体発光素子 31の特性情報から、固体発光素子 31に印加すべき電圧を決定する（S103)。

[0106] 次に、直列に接続する固体発光素子 31の個数を決定する（S104)。

[0107] 以上のような処理手順に従って、照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子歹 IJ73を構成する固体発光素子 31の個数を決定することができる。 [0108] 以下、具体例を示しながら、本発明の実施の形態 1をさらに詳しく説明する。

[0109] 一例として、変換回路 72から出力される電圧 Vを 100 [V]、動作点を 0. 3 [a. u. ] とする際の固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を算出する。ここで、動作点が 0. 3 [a. u. ]であるのは、前述したように、固体発光素子 31に印加される順方向電圧 Vが、固体発光素子 31を流れる電流が固体発光素子 31の最大定格

f

電流の 1Z3以下の電流となるように設定するためである。

[0110] 図 12Aは、本発明の実施の形態 1における照明装置 1に要求される性能を示す図である。

[0111] 図 12Bは、本発明の実施の形態 1における照明装置 1の構成に用いられる固体発光素子 31の特性情報と、その特性情報を用いて照明装置 1に用いられる固体発光素子 31の個数を決定されることを説明する図である。

[0112] まず、照明装置 1に要求される性能として照明装置 1に印加される電圧は、図 12A より 100 [V]と決定される。

[0113] 次に、固体発光素子 31の特性情報を取得する。ここで、取得した固体発光素子 31 の特性情報が図 12Bの左側に示されている。

[0114] 次に、取得した固体発光素子 31の特性情報から、固体発光素子に印加すべき電圧を決定する。ここでは、前述したように、固体発光素子 31に印加される順方向電圧 Vが、固体発光素子 31を流れる電流が固体発光素子 31の最大定格電流の 1/3以下の電流となるように決定する。また、固体発光素子 31の最大定格電流 I における

max

動作点 Pは、最大動作点 P であり l [a. u. ]で示される。したがって、固体発光素

max

子 31の動作点を 0. 3 [a. u. ]と決定すると、固体発光素子 31の順方向電圧 Vの値

f は、図 12Bに基づき 3. 2 [V]となる。

[0115] 次に、直列に接続する固体発光素子 31の個数を決定する。ここでは、電圧 V= 10 0 [V]を、順方向電圧 V = 3. 2 [V]で割った値である 31. 3から、固体発光素子列 73

f

を構成する固体発光素子 31の個数は 31個と算出される。

[0116] 以上のように、照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を決定することができる。

[0117] また、さらに、照明装置 1を構成する並列接続される複数の固体発光素子列 73の並列の個数 Sを算出する。前述したように、照明装置 1が要求される発光光量 LTにしたがい決定される。具体的には、照明装置 1を構成する並列接続される複数の固体発光素子列 73の並列の個数 Sは、照明装置 1が要求される発光光量 LTを固体発光素子列の 1列あたりの発光光量 L2で割った値と略等しくなる。

[0118] まず、照明装置 1に要求される性能として発光光量 LTを決定する。ここでは、図 12 Aに示すように総発光光量 200 [a. u. ]と決定される。

[0119] 次に、固体発光素子列 73の 1列に含まれる固体発光素子 31の個数から、固体発光素子列 73の 1列あたりの発光光量 L2を算出する。ここでは、図 12Bより、発光光量 L2は 14. 4 [a. u. ]と算出される。具体的には、固体発光素子列 73の 1列あたりの総エネルギー消費量は、固体発光素子 31の個数 31個に、動作点 0. 3 [a. u. ]を乗じることにより 9. 3 [a. u. ]と算出される。また、固体発光素子列 73の 1列あたりの総発光光量は、動作点 0. 3 [a. u. ]での発光効率 1. 55に、総エネルギー消費量 9. 3 [a . u. ]を乗じることにより、 14. 4[a. u. ]と算出される。

[0120] 次に、照明装置 1に必要な並列に接続される固体発光素子列 73の並列の個数を決定する。固体発光素子列 73の 1列あたりの総発光光量は 14. 4[a. u. ]であるため、照明装置 1に必要な並列に接続される固体発光素子列 73の並列の個数は、 14 個と決定される。

[0121] ここで、照明装置 1の総エネルギー消費量は、 129 [a. u. ]となる。照明装置 1の総エネルギー消費量は、固体発光素子列 73の 1列あたりの総エネルギー消費量 9. 3 [ a. u. ]に照明装置 1に必要な並列に接続される固体発光素子列 73の個数 14を乗じることで算出される。

[0122] 以上より、照明装置 1に備える並列接続された複数の固体発光素子列 73の並列の個数 Sを算出することができる。

[0123] 一方、変換回路 72から出力される電圧 Vを同条件の 100 [V]で、固体発光素子 31 の動作点を 0. 8 [a. u. ]とした場合には、図 12Bに基づき、固体発光素子の順方向電圧は V = 3. 8 [V]となる。よって、固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31 f

の個数は 26個と算出される。したがって、この場合の固体発光素子列 73の 1列あたりの総エネルギー消費量は、固体発光素子 31の個数 26個に、動作点 0. 8 [a. u. ] を乗じることにより 20. 8 [a. u. ]と算出される。また、固体発光素子列 73の 1列あたりの総発光光量は、動作点 0. 8 [a. u. ]での発光効率 1. 13に、総エネルギー消費量 20. 8 [a. u. ]を乗じることにより、 23. 5 [a. u. ]と算出される。また、固体発光素子歹 IJ73の 1列あたりの総発光光量は 23. 5 [a. u. ]であるため、照明装置 1に必要な固体発光素子列 73の個数は 8. 5個と決定される。このとき、照明装置 1の総エネルギ一消費量は、 176. 8 [a. u. ]となる。

[0124] 以上より、照明装置 1において、固体発光素子 31の動作点が 0. 8 [a. u. ]の場合における総エネルギー消費量 129 [a. u. ]と、固体発光素子 31の動作点が 0. 3 [a. u. ]の場合における総エネルギー消費量 176. 8 [a. u. ]とを比べると、同一の総発光光量を維持したまま、約 30 [%]の総エネルギー消費量の削減が可能になる。つまり、固体発光素子 31の動作点を下げることで、照明装置 1を構成する固体発光素子 31から発生する熱を低減できるだけでなぐ照明装置 1の総エネルギー消費量を削減すること力できる。さらにまた、前述したように、照明装置 1における対流を利用した放熱機構により、照明装置 1を構成する固体発光素子 31から発生する熱を低減すること力 Sできる。それにより、固体発光素子 31の特徴である長寿命性を最大限享受できることにもつながる。そのため、固体発光素子 31の数を多く用いた照明装置 1における、コスト的なデメリットもないと言える。

[0125] 本発明の実施の形態 1における固体発光素子 31として使用したハイパワー発光ダィオードの発光効率は、年々改善が進み、現時点で蛍光ランプとほぼ同等の効率が達成されてレ、るちのちある。

[0126] しかしながら、本発明で実現できる総エネルギー消費量の削減は、いわゆる省エネ化を実現するものであり、本発明により、固体発光素子 31として使用したハイパワー発光ダイオードの発光効率をさらに高め使用することができ、蛍光ランプと比較して真に省エネ化を実現できる照明装置 1を提供することが可能となる。

[0127] なお、本発明の実施の形態 1において、固体発光素子 31に印加される順方向電圧 Vが、固体発光素子 31を流れる電流が固体発光素子 31の最大定格電流の 1Z3以 f

下の電流となるように決定する例を説明したが、固体発光素子 31を流れる電流が固体発光素子 31の最大定格電流の 1/2以下あるいは 1Z4以下の電流でもよぐ固体発光素子 31を流れる電流が固体発光素子 31の最大定格電流の 1/N (Nは 2以上の数）以下の電流となるように固体発光素子 31に印加される順方向電圧 V_f決定すれば良い。

[0128] また、本発明の照明装置 1は、上記実施例に限定されるものではなぐ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。本実施例においては、照明装置 1を一般の蛍光ランプ用の支持具 41に適用できるタイプとしたが、専用の器具を使用するタイプ、あるいは器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良レ、。

[0129] また、筐体部 2や保護用透光板 33を円環状に形成することにより、照明装置 1を環形のものとしても良い。

[0130] (変形例）

次に、照明装置 1に要求される性能と、固体発光素子 31の特性情報とから、照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を決定する処理についての変形例を説明する。

[0131] 実施の形態 1では、固体発光素子 31の特性情報から、固体発光素子 31に印加すべき電圧を決定し、効率よく固体発光素子列 73の個数を算出した。本変形例では、コンピュータなどの設計支援装置を用いることで、固体発光素子 31の特性情報に基づいて、固体発光素子列 73の個数及びのエネルギー量を幾通りか算出し、その算出結果から最適な固体発光素子列 73の個数を決定する。

[0132] 図 13は、本発明の実施の形態 1の変形例における照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数を決定する処理を説明するためフローチャートである。

[0133] まず、照明装置 1に要求される性能を決定する（S201)。ここで、照明装置 1に要求される性能とは、例えば、照明装置 1に印加される電圧や、照明装置 1に要求される総発光光量すなわち明るさ等である。

[0134] 次に、照明装置 1に使用できる固体発光素子 31の最大個数を算出する（S202)。

ここでは、照明装置 1に固体発光素子 31が物理的に何個まで入るかを算出する。例えば、固体発光素子 31のサイズと照明装置 1のサイズから、照明装置 1に使用できる固体発光素子 31の最大個数を決定する。

[0135] 次に、固体発光素子 31の特性情報を取得する（S203)。例えば、図 9及び図 10で示されるように動作点における固体発光素子 31の順方向電圧値 V_fや、動作点における固体発光素子 31の発光効率の情報を取得する。

[0136] 次に、取得した固体発光素子 31の特性情報に基づいて、固体発光素子列 73が備える固体発光素子 31の個数と固体発光素子 31の個数に対応する固体発光素子列

73の総発光光量を算出した表を作成する（S204)。ここで、固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数に応じた固体発光素子列 73の総エネルギー消費量発光光量を算出しても良い。

[0137] 次に、並列に接続される固体発光素子列 73の個数 (以下、並列数と記載する。 )と

、固体発光素子列 73の並列数に対応する固体発光素子 31の総数を算出した表を作成する（S205)。ここで、固体発光素子列 73の並列数に対応する照明装置 1のェネルギー消費量を算出しても良い。

[0138] 次に、固体発光素子列 73の並列数に対応する固体発光素子 31の総数を算出した表から、算出した照明装置 1に使用できる固体発光素子 31の最大個数以下の範囲で、固体発光素子列 73の並列数に対応する固体発光素子 31の最も多い総数を決定する（S206)。

[0139] 以上のような処理手順に従って、照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子歹 IJ73を構成する固体発光素子 31の個数を決定することができる。

[0140] 図 14Aは、本発明の実施の形態 1の変形例における照明装置 1に要求される性能を示す図である。

[0141] 図 14Bは、本発明の実施の形態 1の変形例における、固体発光素子 31の特性情報と、その特性情報を用いて照明装置 1に用レ、られる固体発光素子 31の個数が決定されることを説明する図である。

[0142] まず、図 14Aより、照明装置 1に要求される性能を決定する。ここでは、照明装置 1 に印加される電圧は、 100 [V]と、照明装置 1に要求される総発光光量は 200 [a. u

. ]と決定される。

[0143] 次に、照明装置 1に使用できる固体発光素子 31の最大個数を算出する。ここでは、上限を 500と算出されたとする。

[0144] 次に、固体発光素子 31の特性情報を取得する。ここで、取得した固体発光素子 31 の特性情報が図 14Bの左側に示されている。

[0145] 次に、取得した固体発光素子 31の特性情報に基づいて、固体発光素子列 73が備える固体発光素子 31の個数と固体発光素子 31の個数に対応する固体発光素子列 73の総発光光量を算出した表を作成する。ここでは、図 14Bの固体発光素子列 73 についての項目表に示されるように固体発光素子列 73が備える固体発光素子 31の個数に対応する固体発光素子列 73の総エネルギー消費量発光光量も同時に算出している。

[0146] 次に、並列に接続される固体発光素子列 73の並列数と、固体発光素子列 73の並列数に対応する固体発光素子 31の総数を算出した表を作成する。ここでは、図 14B の照明装置 1についての項目表に示されるように、固体発光素子列 73の並列数に対応する照明装置 1のエネルギー消費量も同時に算出している。

[0147] 次に、算出した照明装置 1に使用できる固体発光素子 31の最大個数 500個以下の範囲で、固体発光素子列 73の並列数に対応する固体発光素子 31の最も多い総数を図 14Bの表を用いて決定する。その結果、固体発光素子 31の動作点は 0. 3 [a . u. ]、固体発光素子列 73を構成する固体発光素子 31の個数は 31個および固体発光素子列 73の個数は 14個と決定される。

[0148] 以上のような処理手順に従って、照明装置 1の並列に接続される各固体発光素子歹 IJ73の並列数 14と、照明装置 1を構成する固体発光素子 31の個数である 430を決定すること力 Sできる。

[0149] 以上より、図 14Bの表を用いることにより、照明装置 1において、例えば、固体発光素子 31の動作点が 0. 3 [a. u. ]の場合における総エネルギー消費量 129 [a. u. ]と、固体発光素子 31の動作点が 0. 8 [a. u. ]の場合における総エネルギー消費量 17 6. 8 [a. u. ]とを比べること力できる。その結果、同一の総発光光量を維持したまま、約 30 [ Q/o]の総エネルギー消費量の削減が可能になるのがわかる。したがって、固体発光素子 31の動作点を下げることで、照明装置 1を構成する固体発光素子 31から発生する熱を低減できるだけでなぐ照明装置 1の総エネルギー消費量を削減することができる。さらにまた、前述したように、照明装置 1における対流を利用した放熱機構により、照明装置 1を構成する固体発光素子 31から発生する熱を低減することができる。

[0150] (実施の形態 2)

本発明の実施の形態 2に係る照明装置は、 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、本発明の実施の形態 2に係る照明装置は、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。

[0151] まず、本発明の実施の形態 2に係る照明装置の構成を説明する。

[0152] 図 15は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の外観を示す斜視図である。

図 16は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の側面（図 15に示す A方向）からの平面図である。図 17は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の上面（図 15に示す B方向）からの平面図である。図 18は、図 17に示す CI— C2面における照明装置 101の構造を示す断面図である。図 19は、照明装置 101を直管蛍光ランプ用の支持具 141に取り付けた状態を示す図である。

[0153] 図 15、図 16及び図 17に示すように、照明装置 101は、筐体部 102と、端子部 103 と、端子ピン 104a、 4b、 4c及び 4dと、保護用透光板 133とを備える。なお、端子ピン 104a, 4b、 4c及び 4dを特に区別しない場合には、端子ピン 104と記す。

[0154] 図 18に示すように、照明装置 101は、さらに、筐体部 102の内部に、複数の固体発光素子 131と、基板 132と、入力回路 134と、直流変換回路 135と、調整回路 136と、保護回路 137とを備える。

[0155] 照明装置 101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 10 1は、 JISC7617— 2「直管蛍光ランプ—第 2部：性能規定」の 2. 3. 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いずれ力 ^同一寸法である。

[0156] 筐体部 102は、断面が略コの字形状に形成される。筐体部 102は、熱伝導率が高い金属（好ましくは、熱伝導率が SOOW'm—^K—¹以上の金属）により構成される。例えば、筐体部 102は、アルミニウムで構成される。筐体部 102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 SOOW'm ^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。

[0157] また、筐体部 102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。

[0158] 保護用透光板 133は、透光性を有し、固体発光素子 131の発光方向に配置される。保護用透光板 133は、平板状に形成される。筐体部 102と保護用透光板 133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。

[0159] 保護用透光板 133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 133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 133は、照明装置 101の内部に配置される固体発光素子 131などを保護する。また、保護用透光板 133は、固体発光素子 13 1から発せられた光を拡散する役目を担う。固体発光素子 131から発せられた光は、指向性が強ぐ局所的に照射される傾向にある。固体発光素子 131から発せられた光を表面処理された保護用透光板 133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。

[0160] 端子部 103は、筐体部 102の長手方向の両端に形成される。

[0161] 端子ピン 104は、端子部 103に形成される。端子ピン 104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で同寸法である。端子ピン 104は、照明装置 101の外部から内部へ電力を導入する。また、端子ピン 104は、照明装置 101を図 5 に示すような支持具 141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 101は、図 5に示すように、一般的な直管蛍光灯ランプ用の支持具 141にそのまま取り付けて使用することができる。

[0162] 端子ピン 104a及び端子ピン 104bは、筐体部 102の長手方向の一端に形成される。端子ピン 104c及び端子ピン 104dは、筐体部 102の長手方向の他端に形成される

[0163] 基板 132は、筐体部 102と保護用透光板 133とにより形成される中空構造の内側に配置される。基板 132は、中空構造の内側の保護用透光板 133に対向する面の表面に形成される。基板 132は、熱伝導率が高い金属（好ましくは、熱伝導率が 200 W'm— ^K— ¹以上の金属）により構成される。好ましくは筐体部 102と同一材質により構成される。例えば、基板 132は、アルミニウムにより構成される。

[0164] 複数の固体発光素子 131は、基板 132に配置される。複数の固体発光素子 131は、例えば、発光ダイオードである。固体発光素子 131は、 1個当たりの消費電力が 1 W以上のいわゆるハイパワー発光ダイオードであり、表面実装型の発光ダイオードである。ハイパワー発光ダイオードは、光度が高く照明装置用途に好適である。照明装置 101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 131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 131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。

[0165] また、複数の固体発光素子 131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 101は、防犯灯として好適である。

[0166] また、複数の固体発光素子 131は、直列に接続される。このとき、使用する固体発光素子 131の個数は、各固体発光素子 131の順方向電圧 (Vf)の総和（∑Vf)と、直流変換回路 135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。発明者らが実験を行った際の条件は、直流変換回路 135から供給される電圧 (V)が 100V 、固体発光素子 131の順方向電圧 (Vf)が 3. 8Vであった。故に、本実施の形態 2では、固体発光素子 131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 13 5から供給される電圧 (V)と、各固体発光素子 131の順方向電圧の総和（∑ Vf)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 101のコストを低減すること力 Sできる。

[0167] なお、照明装置 101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 131を複数列備え、直列に接続した固体発光素子 131を互いに並列接続してもよレ、。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 131を 2列備え、直列に接続した固体発光素子 131を互いに並列接続した。 [0168] 入力回路 134は、固定抵抗等により構成される。なお、入力回路 134は、抵抗成分を有するものであればよぐ例えば、サーミスタでもよレ、。入力回路 134の抵抗値は、 lk Ω〜： 100k Ω程度が望ましレ、。

[0169] 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 104aと端子ピン 104b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 104a と端子ピン 104b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、導通チヱックを行う。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。

[0170] この導通チヱックへの対応として、入力回路 134を設ける。入力回路 134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 101は、導通をチェックするタイプの蛍光灯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 2に係る照明装置 101は、導通をチェックするタイプの蛍光灯ランプ用の支持具に使用すること力 Sできる。なお、入力回路 134は、端子ピン 104cと端子ピン 104d間に設けてもよいし、端子ピン 104aと端子ピン 104bの間と、端子ピン 104cと端子ピン 104dとの間との両方に入力回路 134を設けてもよい。

[0171] 直流変換回路 135は、端子ピン 104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 131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。

[0172] 調整回路 136は、可変抵抗素子 (不図示）を含む。調整回路 136は、固体発光素子 131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 131の順電圧 (Vf)には、固体発光素子 131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 131の順電圧 (Vf)の総和（∑ Vf)が変動してしまう。故に、総和（∑Vf)と直流変換回路 135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 136により補正を行う。

[0173] 保護回路 137は、万が一の擾乱により照明装置 101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 137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 137は、固体発光素子 131を保護する目的で備えられている。

[0174] ここで、固体発光素子 131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ぐ前述のようにハイパワー発光ダイオードを使用している。ハイパワー発光ダイオードは、消費電力が大きぐその分、熱として放出されるエネルギーも大きレ、。この熱が、発光ダイオードの近傍に蓄積すると、発光ダイオードの光度低下、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

[0175] このようなことを鑑み、発光ダイオードは表面実装型のものを使用する。表面実装型の発光ダイオードは、自身の電極面積が大きぐ故に基板 132に接触する面積が大きくなる。そのため、発光ダイオードで発生した熱を効率的に基板 132に拡散させること力 Sできる。ただし、基板 132が熱伝導性の良い材料で形成されてなければ、やはり発光ダイオードの近傍に熱が蓄積してしまう。そこで、照明装置 101では基板 132 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 102もアルミニウムで形成している。アルミニウムは、熱伝導性がよぐそのため発光ダイオードで発生した熱を、基板 132を介して筐体部 102から大気中に効率的に放熱することができる。

[0176] ここで、筐体部 102と基板 132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 102と基板 132との間に、空気が入ることにより、筐体部 102から基板 13 2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 102と基板 132とを同じ材質により構成することにより、筐体部 102と基板 132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 102と基板 132との密着性をより高めることが好ましい。

[0177] 上記プレス加工を行う際には、筐体部 102と基板 132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。

[0178] 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、筐体部 102から基板 132への熱伝導が阻害されるためである。

[0179] また、基板 132を複数個に分割することも好ましい。これは、筐体部 102と基板 132 との線膨張係数が異なる場合において、照明装置 101の温度が上昇した際に、筐体部 102と基板部 32との密着性が悪化することを防ぐためである。基板 132を分割することにより、基板 132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 13 2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 102と基板 132との膨張の違いを吸収しやすくなるので、筐体部 102と基板 132との密着性を維持しやすくなる。この基板 132を分割する手法は、特に照明装置 101の長手方向の長さが長レ、場合に有効である。

[0180] なお、上記説明において、筐体部 102と保護用透光板 133とを一体的に組み合わせることで、照明装置 101の断面が略四角形状となる例について述べた力照明装置 101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 102と保護用透光板 133とは、それぞれ略ハーフパイプ形状であり、筐体部 102と保護用透光板 1 33とを一体的に組み合わせることで、照明装置 101の断面が円筒形状となってもよレ、。

[0181] 図 20は、照明装置 101の回路構成を示す図である。

[0182] 入力回路 134は、端子ピン 104aと端子ピン 104bとの間に接続される。なお、入力回路 134は、端子ピン 104cと端子ピン 104dとの間に接続されてもよい。さらに、端子ピン 104aと端子ピン 104bとの間に接続される入力回路と、端子ピン 104cと端子ピン 104d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ょレ、。

[0183] 直流変換回路 135は、ダイオードブリッジ回路 155及び 156を備える。ダイオードブリッジ回路 155及び 156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 155及び 156は、全波整流機能を有する、いわゆる全波整流回路である。

[0184] ダイオードブリッジ回路 155は、端子ピン 104aと端子ピン 104cの間に接続される。

すなわち、端子ピン 104a及び端子ピン 104bは、ダイオードブリッジ回路 155の入力端子に接続される。ダイオードブリッジ回路 155は、端子ピン 104aと端子ピン 104c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 131に供給する。 [0185] ダイオードブリッジ回路 156は、端子ピン 104bと端子ピン 104dとの間に接続される。すなわち、端子ピン 104b及び端子ピン 104dは、ダイオードブリッジ回路 155の入力端子に接続される。ダイオードブリッジ回路 156は、端子ピン 104bと端子ピン 104 d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 131 に供給する。

[0186] 端子 157及び端子 158は、直流変換回路 135の出力端子であって、ダイオードブリッジ回路 155及び 156の出力が並列に接続される。

[0187] ダイオードブリッジ回路 155は、ダイオード Dl、 D2、 D3及び D4を備える。ダイォード D1のアノードは端子ピン 104aに接続され、力ソードは端子 157に接続される。ダイオード D2のアノードは端子 158に接続され、力ソードは端子ピン 104aに接続される。ダイオード D3のアノードは端子ピン 104cに接続され、力ソードは端子 157に接続される。ダイオード D4のアノードは端子 158に接続され、力ソードは端子ピン 104cに接続される。

[0188] ダイオードブリッジ回路 155は、ダイオード D5、 D6、 D7及び D8を備える。ダイォード D5のアノードは端子ピン 104bに接続され、力ソードは端子 157に接続される。ダイオード D6のアノードは端子 158に接続され、力ソードは端子ピン 104bに接続される。ダイオード D7のアノードは端子ピン 104dに接続され、力ソードは端子 157に接続される。ダイオード D8のアノードは端子 158に接続され、力ソードは端子ピン 104dに接続される。

[0189] 基板 132には、固体発光素子 131が直列に 26個実装されている（不図示）。直列に接続された固体発光素子 131のアノードは、調整回路 136を介して、端子 157に接続される。直列に接続された固体発光素子 131の力ソードは、端子 158に接続される。

[0190] 調整回路 136は、端子 157と、直列に接続された固体発光素子 131のアノードとの間に接続される。

[0191] 保護回路 137は、直列に接続された固体発光素子 131のアノードと力ソードとの間に並列に接続される。

[0192] なお、端子 157及び端子 158と、基板 132との接続は、直接的な接続であってもよいし、調整回路 136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 155及び 156の出力と、基板 132とは、直接接続されてもよいし、抵抗及びスィッチ等を介して接続されてもょレヽ。

[0193] 次に、照明装置 101の動作を説明する。

[0194] 図 21は、図 19に示すように照明装置 101を支持具 141に取り付けた状態の回路構成の一例を示す図である。

[0195] 支持具 141は、プラグ 161と、スィッチ 162と、安定器 163と、グローランプ 164とを備える。支持具 41は、端子ピン 104a及び端子ピン 104cを介して照明装置 101に交流電力を供給する。

[0196] プラグ 161は、例えば、商用電力が供給されるプラグである。スィッチ 162は、プラグ 161と安定器 163との間に直列に接続される。

[0197] 安定器 163は、グローランプ 164の動作により高電圧パルスを生成する。安定器 16 3は、スィッチ 162と端子ピン 104cとの間に直列に接続される。

[0198] グローランプ 164は、端子ピン 104bと端子ピン 104dとの間に接続される。

[0199] プラグ 161に商用電力が供給された状態で、スィッチ 162をオンにすると、安定器 1 63を介して端子ピン 104aと端子ピン 104cとの間に交流電圧が印加される。

[0200] まず、端子ピン 104aに +電圧、端子ピン 104cに—電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン 104aに +電圧、端子ピン 104cに—電圧が印加された場合、電流は端子ピン 104aからダイオード Dl、端子 157、調整回路 136、基板 132、端子 158、及びダイオード D4を順次流れ、端子ピン 104cに流入する。このとき、ダイォードブリッジ回路 156により、端子ピン 104b、グローランプ 164、及び端子ピン 104dの経路に電流は流れなレ、。よって、グローランプ 164は動作しない。

[0201] 通常の蛍光ランプを使用した際には、グローランプ 164の動作により安定器 163は高電圧パルスを生成する。一方、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101を使用した場合にはグローランプ 164は動作しないため、安定器 163は高電圧パルスを生成しない。安定器 163が高電圧パルスを生成した場合、固体発光素子 131にダメージを与えてしまう。本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101を使用した場合においては、安定器 163は高電圧パルスを発生しないので、固体発光素子 131を安定に馬区動すること力 Sできる。

[0202] 次に、端子ピン 104aに-電圧、端子ピン 104cに +電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン 104aに-電圧、端子ピン 104cに +電圧が印加された場合、電流は端子ピン 104cからダイオード D3、端子 157、調整回路 136、基板 132、端子 158、及びダイオード D2を順次流れ、端子ピン 104aに流入する。このとき、ダイォードブリッジ回路 156により、端子ピン 104b、グローランプ 164、及び端子ピン 104dの経路に電流は流れなレ、。よって、グローランプ 164は動作しない。

[0203] 以上より、図 21に示すように照明装置 101が支持具 141に取り付けられた際、グロ一ランプ 164が動作しないので、照明装置 101は、安定に動作することができる。なお、照明装置 101は、端子ピン 104bと端子ピン 104dとの間にプラグ 161、スィッチ 1 62、及び安定器 163が接続され、端子ピン 104aと端子ピン 104cとの間にグロ一ランプ 164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。

[0204] 次に、照明装置 101が支持具 141に取り付けられた状態で、端子ピン 104aと端子ピン 104dとに交流電圧が印加される場合について説明する。

[0205] 図 22は、照明装置 101を支持具 141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 21と同様の要素には、同一の符号を付している。

[0206] 支持具 141は、端子ピン 104a及び端子ピン 104dを介して照明装置 101に交流電力を供給する。

[0207] プラグ 161に商用電力が供給された状態で、スィッチ 162をオンにすると、安定器 1 63を介して端子ピン 104aと端子ピン 104dとの間に交流電圧が印加される。

[0208] まず、端子ピン 104aに +電圧、端子ピン 104dに—電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン 104aに +電圧、端子ピン 104dに—電圧が印加された場合、電流は端子ピン 104aからダイオード Dl、端子 157、調整回路 136、基板 132、端子 158、及びダイオード D8を順次流れ、端子ピン 104dに流入する。このとき、ダイォードブリッジ回路 155及び 156により、端子ピン 104c、グローランプ 164、及び端子ピン 104bの経路に電流は流れなレ、。よって、グローランプ 164は動作しない。

[0209] 次に、端子ピン 104aに-電圧、端子ピン 104dに +電圧が印加された場合の動作を説明する。端子ピン 104aに-電圧、端子ピン 104dに +電圧が印加された場合、電流は端子ピン 104dからダイオード D7、端子 157、調整回路 136、基板 132、端子 158、及びダイオード D2を順次流れ、端子ピン 104aに流入する。このとき、ダイォードブリッジ回路 155及び 156により、端子ピン 104b、グローランプ 164、及び端子ピン 104cの経路に電流は流れなレ、。よって、グローランプ 164は動作しなレ、。よって、固体発光素子 131を安定動作することができる。

[0210] 以上より、図 22に示すように照明装置 101が支持具 141に取り付けられた際、グロ一ランプ 164が動作しないので、照明装置 101は、安定に動作することができる。なお、照明装置 101は、端子ピン 104bと端子ピン 104cとの間にプラグ 161、スィッチ 1 62、及び安定器 163が接続され、端子ピン 104aと端子ピン 104dとの間にグローランプ 164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。

[0211] 以上により、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101は、一般的な蛍光ランプ用の支持具 141になんら改造をカ卩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 2に係る照明装置 101は、支持具 141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 131として使用した発光ダイォードの特徴を生力した照明を利用することができる。

[0212] なお、上記説明において、支持具 141は、グローランプ点灯方式の支持具であつたが、照明装置 101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 101、及びそれら支持具共に、なんら改造をカ卩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 2に係る照明装置 101では、一方の端子の組 (例えば図 20における端子ピン 104b及び端子ピン 104d)に、他方の端子の組 (端子ピン 104a及び端子ピン 104c)に供給された電力による影響が現れないためである。

[0213] 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力 Sできる。し力ながら、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、手間力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、蛍光灯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レ、。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

[0214] 一方、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101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レ、ので、グローランプ点灯方式の蛍光ランプ用灯具のみならず、インバータ方式やラピッドスタート方式の蛍光ランプ用灯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。

[0215] なお、インバータ方式の支持具を使用し照明装置 101を動作させる場合、ダイォードブリッジ回路 155及び 156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 155及び 1 56は、インバータ方式の支持具に使用されてレ、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。

[0216] 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（20k Hz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 155及び 156に含まれるダイオード D1〜D8は、 z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 135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

[0217] また、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101は、入力回路 134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。

[0218] また、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101は、固体発光素子 131に消費電力が 1W以上のハイパワー発光ダイオードを用いる。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。

[0219] また、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101は、例えば、特許文献 2記載の照明装置に用レ、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。

[0220] また、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101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。

[0221] また、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101は、ダイオードブリッジ回路 155 及び 156を備えることにより、端子ピン 104a、端子ピン 104b、端子ピン 104c及び端子ピン 104dのうちいずれ力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レ、。すなわち、照明装置 101が支持具 141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 101は、端子ピン 104aと端子ピン 104bとに交流電力が供給される場合、及び端子ピン 104cと端子ピン 104d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。

[0222] また、固体発光素子 131として使用した発光ダイオードは、発光強度が初期時の 7 0%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 2に係る照明装置 101は、光源に固体発光素子 131を用いることにより、蛍光ランプ 181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 101 は、光源に固体発光素子 131を用いることにより、蛍光ランプ 181 (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 101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 141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、照明装置の交換に力かるコスト、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 101を用いることにより、照明装置の交換に力、かるコスト、及び作業に伴う危険性を低減することができる

[0223] また、固体発光素子 131は水銀を使用しないので、水銀が含まれる蛍光ランプ 181 と比較して、環境負荷の小さい照明装置 101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。

[0224] また、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101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 2に係る照明装置 101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。

[0225] 以下、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の性能と、蛍光ランプの性能とを比較した結果を示す。

[0226] 図 23は、蛍光ランプの性能の測定状況を模式的に示す図である。図 24は、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101の性能の測定状況を模式的に示す図である

[0227] 図 23に示すように蛍光ランプ 181を支持具 141に取り付けて、蛍光ランプ 181の直下の点 P1〜P4における照度を測定した。同様に、図 24に示すように照明装置 101 を支持具 141に取り付けて、照明装置 101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 181及び照明装置 101から点 P1までの距離は 50cmであり、蛍光ランプ 181及び照明装置 101から点 P2までの距離は 100cmであり、蛍光ランプ 181及び照明装置 101から点 P3までの距離は 150cmであり、蛍光ランプ 181及び照明装置 101から点 P4までの距離は 200cmである。また、蛍光ランプ 181及び照明装置 101を取り付けた支持具 141は同一性能であり、蛍光ランプ 181と照明装置 1 01との消費電力は同一である。

[0228] 表 1は、図 23及び図 24に示す状態で、点 P1〜P4の各点における、照明装置 101 及び蛍光ランプ 181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 181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。

[0229] [表 1]

[0230] 表 1に示すように、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101では、 200cm離れた点 P4で蛍光ランプ 181の 1 · 6倍の照度を得ることができる。また、点 Ρ1〜Ρ3におレ、ても、蛍光ランプ 181の 1. 7〜2. 3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 2に係る照明装置 101は、蛍光ランプ 181の代替光源として十分な照度を得ることができる。

[0231] (実施の形態 3)

本発明の実施の形態 3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力 Sできる。これにより、本発明に係る照明装置は、放熱効果を向上することができる。

[0232] 上述したように、本発明の実施の形態 2に係る照明装置 101では、十分な照度を得るために、固体発光素子 131としてハイパワー発光ダイオードを使用している。発光ダイオードは、投入エネルギーの大多数（約 80%)がロスとして熱になる。ハイパワー発光ダイオードは、消費電力が大きぐその分、熱として放出されるエネルギーも大きレ、。この熱が、発光ダイオードの近傍に蓄積すると、発光ダイオードの光度低下、及び寿命特性の劣化等を招く。最悪の場合、発光ダイオード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。

[0233] 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。

[0234] 図 25は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の外観を示す斜視図である。

図 26は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の側面（図 25に示す D方向）からの平面図である。図 27は、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201の上面（図 25に示す Ε方向）からの平面図である。図 28は、図 26に示す F1—F2面における照明装置 201の構造を示す断面図である。図 29は、照明装置 201を直管蛍光ランプ用の支持具 141に取り付けた状態を示す図である。図 30は、図 29に示す G1—G2 面における照明装置 201及び支持具 141の構造を示す断面図である。

[0235] なお、図 15〜図 19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。

[0236] 実施の形態 3に係る照明装置 201が、上述した実施の形態 2に係る照明装置 101 と異なる点は、筐体部 102が筐体部 202に変更されている点のみである。

[0237] 筐体部 202の上側（図 28における上側）における断面は、略半円形状である。筐体咅 202には、複数の流人口 203と、流出口 211と、中空咅と力 S形成される。

[0238] 筐体部 202は、熱伝導率が高い金属（好ましくは、熱伝導率が 200W*m K— ¹以上の金属）により構成される。例えば、筐体部 102は、アルミニウムで構成される。筐体部 102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 Κ— 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 202は、引き抜き法を活用し作成すること力 Sできる。

[0239] また、筐体部 202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。

[0240] 図 29に示すように、照明装置 201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 141に取り付けられる。

[0241] 中空部 231は、筐体部 202の長手方向に柱状に形成される中空構造である。中空部 231の柱状の断面は、略半円形状である。中空部 231は、筐体部 202の内部の、基板 132が配置される位置に対して、固体発光素子 131の発光方向とは逆側に形成される。すなわち、中空部 231は、照明装置 201の発光方向（図 30の下方向）を下側とした場合の、固体発光素子 131及び基板 132の上側に形成される。中空部 2 31の下側の面は平面状であり、中空部 231の上側の面は、略半円形状の断面形状である。また、中空部 231は、流入口 203及び流出口 211を介して、照明装置 201の外部とつながつている。

[0242] 流出口 211は、中空部 231の上側の面から、筐体部 202の上面の外部に至る貫通孔である。流出口 211は、中空部 231の内部からの流体（空気）の出口となる孔である。流出口 211は、筐体部 202の長手方向に沿って形成される。流出口 211は、筐体部 102の固体発光素子 131の発光方向とは逆側の位置に形成される。また、照明装置 201は、流出口 211が支持具 141に対向するように、支持具 141に取り付けられる。すなわち、照明装置 201が支持具 141に取り付けられた状態において、流出口 211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。）に向レ、た状態となる。

[0243] 流入口 203は、中空部 231から筐体部 202の両側面の外部に至る貫通孔である。

流入口 203は、中空部 231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 203は、筐体部 202の固体発光素子 131の発光方向に対し両側面に形成される。筐体部 202の各側面に形成される複数の流入口 203は、筐体部 202の長手方向に直列状に等間隔で配置される。また、流入口 203の筐体部 202の側表面における位置は、中空部 231より下側（固体発光素子 131の発光方向）に形成される。すなわち、流入口 203の筐体部 202の表面から中空部 231に至る向きは、斜め上空方向 (図 30における斜め上方向）である。例えば、流入口 203の中空部 231側から筐体部 202の表面側に至る向きと、流出口 211の筐体部 202の表面側から中空部 231側に至る向きとの角度は 45度である。

[0244] なお、中空部 231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 231の固体発光素子 131の発光方向と反対側の面（図 28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 231の固体発光素子 131 の発光方向と反対側の面の形状が流線型にすることにより、中空部 231において空気がスムーズに流れるので、筐体部 202から空気中への放熱を効率的に行うことができる。

[0245] また、中空部 231の下面の形状は、平面状でなくてもよい。なお、中空部 231の下面の形状を平面状にすることにより、固体発光素子 131から中空部 231までの距離を均一にすることができる。また、中空部 231を容易に形成することができる。

[0246] また、筐体部 202には、 1つの中空部 231が形成されてもよいし、筐体部 202の長手方向に列状に配置される複数の中空部 231が形成されてもよい。

[0247] また、筐体部 202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レ、。

例えば、筐体部 202と保護用透光板 133とは、それぞれ略ハーフパイプ形状であり、筐体部 202と保護用透光板 133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レ、。また、筐体部 202の上側の表面形状は、中空部 231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。 [0248] なお、筐体部 202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 202の上面において空気がスムーズに流れるので、筐体部 202から空気中への放熱を効率的に行うことができる。

[0249] また、流入口 203及び流出口 211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レ、。加工コスト等を考慮し、流入口 203及び流出口 211の形状、及び個数任意に決定してょレヽ。

[0250] 例えば、流出口 211は、 1つの間隙が筐体部 202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 202の長手方向に列状に配置されてもよい。また、流出口 211に形状は、矩形に限定されるものではなぐ円形及び楕円形等の任意の形状でよい。

[0251] また、流入口 203の個数は、任意の数でよレ、。例えば、流出口 211と同形状の流入口 203が筐体部 202の両側面にそれぞれ形成されてもよレ、。また、流入口 203に形状は、楕円に限定されるものではなぐ矩形等の任意の形状でよい。

[0252] また、流入口 203の中空部 231側から筐体部 202の表面側に至る向きと、流出口 2 11の筐体部 202の表面側から中空部 231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 203の中空部 231側から筐体部 202の表面側に至る向きと、流出口 211の筐体部 202の表面側から中空部 231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 201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 203から中空部 231に効率的に流入すること力 Sできる。また、中空部 231に流入された空気を効率的に外部に流出すること力 Sできる。

[0253] 次に、照明装置 201の放熱機構について説明する。

[0254] 図 31は、照明装置 201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 31は、図 30と同様に、図 29に示す G1—G2面における照明装置 201及び支持具 141の構造を示す断面図である。

[0255] 固体発光素子 131で発生した熱は、基板 132を介して、筐体部 202全体に拡散される。筐体部 202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 [0256] 具体的には、まず、筐体部 202の周辺の空気は、筐体部 202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 202の外部表面 241を流れる。この空気は、外部表面 241の熱を受取りながら上昇する。すなわち、外部表面 241から空気への熱の放出が行われる。

[0257] また、上昇気流となった空気の別の一部は、流入口 203から中空部 231に流入する。この流入した空気は筐体部 202の内部表面 242の熱を受取りながら、流出口 21 1より再び中空部 231の外部に流出する。この空気は、内部表面 242の熱を受取りながら上昇する。すなわち、内部表面 242から空気への熱の放出が行われる。この際、中空部 231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。

[0258] このように、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201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 2 01は、外部表面 241のみならず、内部表面 242からも放熱できる。すなわち、照明装置 201は、広い面積で放熱を行えるため、固体発光素子 131で発生され筐体部 202 全体に拡散された熱を効果的に空気中へ放出できる。

[0259] ここで、流入口 203と、固体発光素子 131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 203と固体発光素子 131との距離が、流出口 211と固体発光素子 131との距離より近くなるように、流入口 203が形成される。これは、固体発光素子 131で発生した熱を、筐体部 202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 131近傍は高温となるためである。流入口 203と固体発光素子 131とを近接配置することにより、筐体部 202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。

[0260] なお、照明装置 201を、地表方向以外に向けて発光が行われるように支持具 141 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。

[0261] 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。

[0262] し力ながら、該広告器にぉレ、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力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ぐ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ぐ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レ、ものと思われる。

[0263] 以下、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201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 2に係る照明装置 101と、照明装置 101に放熱フィンを取り付けた照明装置 501と、実施の形態 3 に係る照明装置 201との放熱性能を比較する。

[0264] 図 32は、照明装置 101に放熱フィンを取り付けた照明装置 501の側面からの平面図である。図 33は、図 32に示す HI— H2面における照明装置 501の構造を示す断面図である。

[0265] 図 32及び図 33に示すように、照明装置 501は、筐体部 102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 502を備える。放熱フィン 502は、複数の凹凸を有する断面形状を有する。放熱フィン 502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。

[0266] 表 2は、実施の形態 2に係る照明装置 101と、放熱フィン 502を備える照明装置 50 1と、実施の形態 3に係る照明装置 201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 101、照明装置 501及び照明装置 201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 101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 501及び照明装置 201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つたかを示している。

[0267] [表 2]

[0268] 表 2に示すように、照明装置 201は、照明装置 101及び照明装置 501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ぉレ、ても、同様の温度低下が現れることを確認してレ、る。

[0269] したがって、本発明の実施の形態 3に係る照明装置 201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 3に係る照明装置 201は固体発光素子 131の特性をフルに発揮できるものであるといえる。

[0270] なお、本発明の照明装置 201は、上記実施例に限定されるものではなぐ本発明の趣旨を逸脱しなレ、範囲で自由に変形して実施することができる。

[0271] 例えば、上記説明において、照明装置 101及び照明装置 201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。

[0272] また、上記説明では、保護用透光板 133に微細な不均一な凹凸を形成することにより、固体発光素子 131から発光された光の指向性を弱めるとしたが、保護用透光板 133に凹凸を形成する代わりに、以下に示す 3つの方法のレ、ずれ力 ^用いてもょレ、。

[0273] 第 1の方法として、光を拡散する拡散シートを保護用透光板 133に貼付してもよい。

すなわち、照明装置 101及び照明装置 201は、保護用透光板 133の表面又は裏面に形成され、固体発光素子 131により発光された光を拡散する拡散シートを備えてもよい。拡散シートは、固体発光素子 131から発光された光を拡散する。よって、本発明に係る照明装置 101及び 201は、固体発光素子 131から発光された光の指向性を弱め、広範囲を照明することができる。

[0274] 第 2の方法として、保護用透光板 133に、固体発光素子 131から出射された光を拡散するための添加剤を添加してもよい。添加剤により、固体発光素子から発光された光は拡散される。よって、本発明に係る照明装置 101及び 201は、固体発光素子 13 1力、ら発光された光の指向性を弱め、広範囲を照明することができる。

[0275] 第 3の方法として、保護用透光板 133に凹凸を以下のように形成してもよい。

[0276] 図 34は、実施の形態 3に係る照明装置 201の変形例である照明装置 301の側面力の外観及び断面構成を示す図である。図 35は、図 34に示す II—12面における照明装置 301の構造を示す断面図である。なお、図 25〜図 28と同様の要素には、同一の符号を付している。

[0277] 照明装置 301は、照明装置 201に対して、保護用透光板 133の構成が異なる。照明装置 301は、保護用透光板 333を備える。なお、その他の構成要素は、照明装置 201と同様であり、詳細な説明は省略する。

[0278] 図 34及び図 35に示すように保護用透光板 333は裏面（図 34の上側の面）に、固体発光素子 131に対応した凹凸形状を備える。具体的には、筐体部 202の各固体発光素子 131の発光光軸上に凸形状が形成される。固体発光素子 131の光軸上では、固体発光素子 131から保護用透光板 333に到達する光量が多くなる。よって、凸形状より光を拡散し、光量を低下させる。

[0279] 一方、固体発光素子 131の光軸から外れる部分については、固体発光素子 131から保護用透光板 333に到達する光量が少なくなる。よって、凹形状により光の拡散量を最小限にとどめる。

[0280] 以上より、照明装置 301における長手方向（図 34における横方向）及び長手方向と垂直な方向（図 35における横方向）の光強度分布の均一性を向上することができる。これにより、本発明に係る照明装置 301は、固体発光素子から発光された光の指向性を弱め、広範囲を照明することができる。なお、凹凸形状は、保護用透光板 333の表面（図 34の下側の面）に形成されてもよい。

[0281] さらに、上記第 1〜第 3の方法、及び保護用透光板 133に微細な不均一な凹凸を形成する方法のうち 2以上を用いて固体発光素子 131から発光された光の指向性を弱めてもよい。

[0282] また、固体発光素子 131としてエレクト口ルミネッセンスを使用してもよレ、。エレクト口ノレミネッセンスは、直流駆動素子であり本発明を適用することができる。エレクト口ルミネッセンスは、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

[0283] また、筐体部 202及び保護用透光板 133を円環状に形成することにより、照明装置 201を環形蛍光ランプの代替光源とすることもできる。

産業上の利用可能性

[0284] 本発明は、照明装置に適用でき、特に、光源に発光ダイオードなどの固体発光素子を用いた照明装置に適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 電圧を供給する電圧供給手段と、

前記電圧供給手段から供給される電圧により光を発生する複数の固体発光素子とを備え、

前記複数の固体発光素子は、直列に接続され、

前記直列に接続された複数の固体発光素子には、前記電圧供給手段からの供給電圧が印加され、

前記供給電圧は、前記複数の固体発光素子のそれぞれを流れる電流が、最大定格電流の 1/N (Nは 2以上の数)以下となる電圧に設定されている

ことを特徴とする照明装置。

[2] 前記最大定格電流の 1/Nは、 1/3であること

を特徴とする請求項 1に記載の照明装置。

[3] 前記照明装置は、さらに、前記複数の固体発光素子と同数の固体発光素子が直列に接続される固体発光素子列を 1つ以上備え、

前記複数の固体発光素子と前記 1つ以上の固体発光素子列とは並列に接続される

ことを特徴とする請求項 1に記載の照明装置。

[4] 複数の固体発光素子と、

前記複数の固体発光素子を保持する保持手段と、

前記保持手段が内側に配置される筐体部と、

前記筐体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、前記筐体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 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し、前記複数の固体発光素子に供給する第 1整流手段と、

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し、前記複数の固体発光素子に供給する第 2整流手段とを備える

ことを特徴とする請求項 1に記載の照明装置。

[5] 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、力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力ソードに接続され、力ソードが前記第 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、力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力ソードに接続され、力ソードが前記第 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、力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力ソードに接続され、力ソードが前記第 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、力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力ソードに接続され、力ソードが前記第 4端子に接続される第 8ダイオードとを備える

ことを特徴とする請求項 4に記載の照明装置。

[6] 前記第 1ダイオード、前記第 2ダイオード、前記第 3ダイオード、前記第 4ダイオード、前記第 5ダイオード、前記第 6ダイオード、前記第 7ダイオード、及び前記第 8ダイォードは、少なくとも 20kHzの周波数に追従し動作できるダイオードである

ことを特徴とする請求項 5に記載の照明装置。

[7] 前記筐体部は、金属により構成され、

前記筐体部には、

中空構造をとり、前記保持手段が配置される第 1空間部と、

中空構造をとる第 2空間部と、

前記第 2空間部から前記筐体部の外部に至る孔であり、前記第 2空間部の内部への空気の入口となる孔である 1以上の第 1開口部と、前記第 2空間部から前記筐体部の外部に至る孔であり、前記第 2空間部の内部からの空気の出口となる孔である 1以上の第 2開口部とが形成される

ことを特徴とする請求項 4に記載の照明装置。

前記第 2空間部は、前記筐体部において、前記保持手段が配置される位置に対して、前記複数の固体発光素子の発光方向とは逆側に形成される

ことを特徴とする請求項 7に記載の照明装置。

前記第 2開口部は、前記筐体部の前記複数の固体発光素子の発光方向とは逆側に形成される

ことを特徴とする請求項 7又は 8に記載の照明装置。

前記第 1開口部は、前記筐体部の前記複数の固体発光素子の発光方向に対し側面に形成される

ことを特徴とする請求項 7、 8又は 9に記載の照明装置。

前記第 2空間部の前記複数の固体発光素子の発光方向と反対の側の面の形状は、流線型である

ことを特徴とする請求項 7〜： 10のいずれか 1項に記載の照明装置

前記第 1開口部と前記固体発光素子との距離は、前記第 2開口部と該固体発光素子との距離より近い

ことを特徴とする請求項 7〜： 11のいずれ力 1項に記載の照明装置。

前記第 1開口部の前記第 2空間部側から前記筐体部の表面側に至る向きと、前記第 2開口部の前記筐体部の表面側から前記第 2空間部側に至る向きとの角度は 0度から 90度の範囲である

ことを特徴とする請求項 7〜： 12のいずれ力、 1項に記載の照明装置。

前記筐体部は、

透光性を有し、前記複数の固体発光素子の発光方向に形成される透光部を備えることを特徴とする請求項 7〜： 13のいずれ力、 1項に記載の照明装置。

前記透光部は、表面又は裏面に凹凸が形成される

ことを特徴とする請求項 14に記載の照明装置。

前記凹凸の複数の凸部は、前記複数の固体発光素子の発光光軸上にそれぞれ形成される

ことを特徴とする請求項 14に記載の照明装置。

[17] 電圧を供給する電圧供給部と、前記電圧供給部から供給される電圧により光を発生する複数の固体発光素子とを備える照明装置の設計支援方法であって、前記各固体発光素子の最大定格電流を含む特性情報を取得する特性情報取得ステツプと、

前記特性情報ステップにより取得した特性情報により、前記複数の固体発光素子のそれぞれの最大定格電流の 1ZN (Nは 2以上の数)以下となるように前記各固体発光素子に印加すべき電圧を決定する電圧決定ステップと、

前記電圧供給手段により供給される電圧を前記電圧決定ステップにより決定された前記電圧により除算する除算ステップと、

前記除算ステップにより得られた結果に応じて直列に接続すべき前記複数の固体発光素子の個数を決定する個数決定ステップと

を含むことを特徴とする設計支援方法。

[18] 前記照明装置は、さらに、前記複数の固体発光素子と同数の直列に接続される固体発光素子列を 1つ以上備え、前記複数の固体発光素子と前記 1つ以上の固体発光素子列とは並列に接続される照明装置であり、

前記設計支援方法は、さらに、

前記照明装置が要求される所定の発光光量を決定する所定発光光量決定ステツプと、

前記個数決定ステップより決定された前記直列に接続された複数の固体発光素子の個数に基づいて前記直列に接続される複数の固体発光素子の総発光光量を算出する総発光光量算出ステップと、

前記所定発光光量決定ステップにより決定された所定の発光光量を、前記総発光光量算出ステップにより算出された総発光光量により除算する第 1除算ステップと、前記第 1除算ステップにより得られた結果に応じて、前記複数の固体発光素子と前記 1つ以上の固体発光素子列とが並列に接続される並列数を決定する並列数決定ステップとを含むことを特徴とする請求項 17に記載の設計支援方法。

電圧を供給する電圧供給部と、前記電圧供給部から供給される電圧により光を発生する複数の固体発光素子とを備える照明装置の設計を支援するコンピュータに読み取り可能なプログラムであって、

前記各固体発光素子の最大定格電流を含む特性情報を取得する特性情報取得ステツプと、

をコンピュータに実行させるためのプログラム。