JP2010171236A - Ｌｅｄランプ - Google Patents

Abstract

【課題】電源部品を配置することによって生じる非発光領域が、より生じにくいＬＥＤランプを提供すること。
【解決手段】複数のＬＥＤモジュール１１が実装された帯状の第１の基板１と、複数のＬＥＤモジュール２１が実装された第２の基板２と、上記複数のＬＥＤモジュール１１，２１と導通する複数の電源部品３１が実装された第３の基板３と、を備えており、第１の基板１の法線方向である第１の方向ｘ視において、第１の基板１と第３の基板３とは、重ならないように配置されており、第１の方向ｘ視において、第２の基板２の一部は第３の基板３の一部と重なり合うことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤを光源とし、蛍光ランプの代替として利用するのに適したＬＥＤランプに関する。

図４は、従来のＬＥＤランプの一例を断面図で示している（たとえば特許文献１参照）。同図に示されたＬＥＤランプＸは、長矩形状の基板９１と、基板９１上に実装された複数のＬＥＤ９２と、基板９１を収容する管９３と、端子９４と、ＬＥＤ９２を点灯させるための回路９５とを備えている。基板９１上には複数のＬＥＤ９２および端子９４に接続される図示しない配線が形成されている。このＬＥＤランプＸは、端子９４を一般用蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させることにより、複数のＬＥＤ９２を発光させることができるように構成されている。ＬＥＤ９２は、低消費電力であるとともに長寿命であることから、ＬＥＤランプＸを蛍光ランプの代替として利用すれば、コスト面および環境面において改善が期待できる。なお、一般用蛍光灯照明器具とは、主に屋内の一般照明に広く用いられる照明器具であり、たとえば日本国内においては、商用１００Ｖ電源を用い、ＪＩＳ Ｃ７６１７に定められた直管形蛍光ランプまたはＪＩＳ Ｃ７６１８に定められた環形蛍光ランプが取り付けられる照明器具をいう。

上記従来のＬＥＤランプＸにおいては、基板９１に実装される回路９５は、商用電源から供給される交流を直流に変換し、定電流としてＬＥＤ９２に供給するためのものであり、複数の電源部品を含んで構成されている。したがって、かかる構成の回路９５は、好ましくは、電力供給部である端子９４の近傍、すなわち、ＬＥＤランプＸの両端近傍に設けられる。

その一方、回路９５は、基板９１の裏側の面（複数のＬＥＤ９２が実装された面とは反対側の面）に実装されている。ＬＥＤ９２で発せられた熱の影響を考慮すると、回路９５を構成する複数の電源部品は、図４のようにＬＥＤ９２と重なる位置に配置するのではなく、ＬＥＤ９２と重ならないように基板９１の長手方向にずらして当該長手方向の両端部に配置するのが好ましい。しかしながら、上記複数の電源部品をＬＥＤ９２と重ならないように配置すると、基板９１の両端部近傍にはＬＥＤ９２を配置することができない。その結果、ＬＥＤランプＸにおける非発光領域が増大することになり、好ましくない。

また、蛍光ランプには、グロースタート方式やラピッドスタート方式といった異なる点灯方式のものがある。このことに対応し、既設の一般用蛍光灯照明器具のソケットも異なる方式のものが存在している。このように異なる種類のソケットが混在しているため、異なる電源部品を内蔵する複数種類の上記ＬＥＤランプＸを用意する必要があり、コスト削減を図りにくくなっていた。

実開平６−５４１０３号公報

解決しようとする問題点は、ＬＥＤを光源とし、蛍光ランプの代替として利用するＬＥＤランプにおいて、上記複数の電源部品を配置することにより、非発光領域が生じてしまうことである。

本発明にかかるＬＥＤランプは、複数のＬＥＤが実装された帯状の第１の基板と、複数のＬＥＤが実装された第２の基板と、上記複数のＬＥＤと導通する複数の電源部品が実装された第３の基板と、を備えており、上記第１の基板の法線方向である第１の方向視において、上記第１の基板と上記第３の基板とは、重ならないように配置されており、上記第１の方向視において、上記第２の基板の一部は上記第３の基板の一部と重なり合うことを特徴とする。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２の基板を支持する支持体を備えており、上記支持体は、上記第１の基板の長手方向である第２の方向において、上記第１の基板と上記第３の基板とを隔てる壁部を有しており、上記支持体を上記第１の基板から離間させると、上記第２の基板および上記第３の基板は上記支持体とともに上記第１の基板から離間するように構成されている。

本発明のより好ましい実施の形態においては、上記第１の基板を支持する放熱部材を備えており、上記支持体は、上記放熱部材に着脱可能に連結されている。

本発明のより好ましい実施の形態においては、上記支持体は、上記第２の方向における上記壁部の反対側に開口する筒状部を有しており、上記第３の基板を収容している。

本発明のより好ましい実施の形態においては、上記第２の基板は、上記筒状部の外面に支持されている。

本発明のより好ましい実施の形態においては、上記複数の電源部品には、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータが含まれている。

本発明のＬＥＤランプは、上記複数の電源部品が設置された第３の基板と重なるように、上記複数のＬＥＤが実装された第２の基板が配置されているため、非発光領域が生じにくくなっている。

図１は本発明の実施形態の一例を平面図で示している。 図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面の要部拡大図を示している。 図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図を示している。 従来のＬＥＤランプの一例を示す断面図である。

図１は、本発明装置の実施例の平面図であって、図２および図３は断面図を示している。図１〜図３に示すＬＥＤランプＡは、第１の基板１、第２の基板２、第３の基板３、支持体４、複数のＬＥＤモジュール１１，２１、複数の電源部品３１、放熱部材５、ケース６、１対の口金７、および、リード線８１，８２，８３を備えている。このＬＥＤランプＡは、たとえば直管形蛍光ランプの代替として一般用蛍光灯照明器具に取り付けて用いられる。

第１の基板１は、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、長矩形状に形成されている。本実施形態では、この第１の基板１の法線方向を第１の方向ｘとし、第１の基板１の長手方向を第２の方向ｙとしている。さらに、図１および図３では、第１の方向ｘおよび第２の方向ｙと直交する第３の方向ｚを示している。この第１の基板１の表面の適所には、図示しない配線が形成されている。第１の基板１は、たとえば図示しないネジなどを用いて放熱部材５の第１の方向ｘにおける上面に取り付けられている。

第２の基板２は、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、第２の方向ｙに長く延びる長矩形状に形成されている。この第２の基板２の表面の適所には、図示しない配線が形成されている。この第２の基板２は、たとえば図示しないネジなどを用いて後述する支持体４に取り付けられている。第２の基板２上の図示しない配線は、リード線８１を介して第１の基板１上の図示しない配線と導通接続されている。なお、第２の基板２は、第１の方向ｘ視において、第１の基板１の端部と口金７との間を埋めるように形成されている。

第３の基板３は、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、長矩形状に形成されている。第３の基板３の表面の適所には、図示しない配線が形成されている。この第３の基板３は、後述する支持体４内に収容されている。この第３の基板３上の図示しない配線は、リード線８２を介して第１の基板１上の図示しない配線と導通接続されている。また、第３の基板３は、第１の方向ｘにおいて、第１の基板１よりも下方に位置している。

支持体４は、第２の方向ｙにおける第１の基板１寄りの端部に位置する壁部４１と、第２の方向ｙに長く延びる筒状部４２と、で構成されている。この支持体４は、たとえばアルミ製であり、絶縁性を有する樹脂によりコーティングされている。壁部４１は、第１の基板１と第３の基板３とを隔てるように形成されており、リード線８２を通すための貫通孔４１ａを有している。筒状部４２は、図３に示すように、内部が中空の四角柱状に形成されており、第１の方向ｘにおける上方の外面に第２の基板２が設置されている。筒状部４２の第２の方向ｙにおける一方の端部は壁部４１に連結されており、他方の端部は、開口している。たとえば、製造時には、この開口部分から、第３の基板３が支持体４内に挿入される。支持体４は、第１の基板１の第２の方向ｙにおける両端と隣接するように、放熱部材５の第２の方向ｙにおける両端部に設置されている。支持体４は、ネジ４３，４４を用いて放熱部材５に固定されている。

放熱部材５は、たとえばＡｌからなり、第２の方向ｙに沿って延びる細長ブロック状とされている。放熱部材５の第２の方向ｙにおける両端部は、中央に比べて薄くなるように形成されている。この放熱部材５の表面には複数の凹部５１が形成されており、凹凸を有する形状となっている。凹部５１は、第２の方向ｙに沿って放熱部材５のほぼ全長にわたって形成されている。これらの凹部５１は、放熱部材５を形成する際に用いる金型に凸部を設けることによって形成することができる。

ケース６は、第１，２，３の基板１，２，３、支持体４、および、放熱部材５を収容するためのものであり、円形断面を有する直管状の円筒形とされている。

１対の口金７は、ケース６の第２の方向ｙにおける両端に取り付けられており、それぞれ１対の電源端子７１を有している。１対の電源端子７１は、リード線８３を介して第３の基板３上の図示しない配線と導通接続されている。

複数のＬＥＤモジュール１１，２１は、ＬＥＤランプＡの光源である。複数のＬＥＤモジュール１１は、第１の基板１の上面に実装されている。これらＬＥＤモジュール１１は、第２の方向ｙに沿って所定間隔を隔てて並ぶように配置されており、たとえば図示しない配線によって直列につながれている。一方、複数のＬＥＤモジュール２１は、第２の基板２の上面に実装されている。これらＬＥＤモジュール２１は、第２の方向ｙに沿って所定間隔を隔てて並ぶように配置されており、たとえば図示しない配線によって直列につながれている。ＬＥＤモジュール１１，２１としては、たとえば表面実装用のパッケージ型に構成された白色ＬＥＤが好適に用いられる。

複数の電源部品３１は、ＬＥＤモジュール１１，２１を点灯させるための電源回路として機能するものであり、第３の基板３の両面に実装されている。複数の電源部品３１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ、コンデンサや抵抗器などの他の機能部品を含み、商用電源から供給される交流を直流定電流に変換してＬＥＤモジュール１１，２１に供給するように構成されたものである。ＡＣ／ＤＣコンバータは、第３の基板３に実装される他の部品に比べて、空間に占めるサイズが大きい。

ＬＥＤランプＡの製造工程において、第２の基板２、第３の基板３および支持体４は、第１の基板１とは別々に製造される。第２の基板２は、複数のＬＥＤモジュール２１が設置された後に支持体４に取り付けられる。第３の基板３は、複数の電源部品３１が設置された後に、支持体４に収容される。このようにして、第２の基板２、第３の基板３および支持体４は一体とされ、放熱部材５に取り付けられる。

次に、上記構成のＬＥＤランプＡの作用について説明する。

ＬＥＤランプＡを使用する際には、口金７の電源端子７１を蛍光灯照明器具のソケットの差込口に嵌合させたうえで電力を供給することにより、複数のＬＥＤモジュール１１，２１を発光させることができる。

本実施形態によれば、第３の基板３が支持体４内に収容されており、その支持体４の外側に複数のＬＥＤモジュール２１が搭載された第２の基板２が取り付けられている。このように、ＬＥＤランプＡでは、第１の方向ｘにおいて第３の基板３と重なるように第２の基板２が設けられており、非発光領域が生じにくくなっている。さらに、第１の方向ｘ視において、第２の基板２は、第１の基板１と口金７との間を埋めるように形成されているため、ＬＥＤランプＡは第２の方向ｙにおける全長に渡って発光することができる。

さらに、本実施形態では、蛍光灯照明器具のソケットの種類に応じて変える必要がある電源部品３１を搭載する第３の基板３が、第１の基板１とは別個に製造される支持体４に収容されている。このため、ＬＥＤランプＡでは、共通の規格の第１の基板１および放熱部材５を用いつつ、第２の基板２および第３の基板３と一体となった支持体４を取り替えることにより、各ソケットに対応する製品を提供可能となっている。従って、ＬＥＤランプＡでは、コスト削減を図ることが可能である。

さらに、本実施形態によると、ネジ４３，４４を外すことにより、第２の基板２および第３の基板３と一体となった支持体４を放熱部材５から取り外すことも可能である。このため、ＬＥＤランプＡは、電源部品３１が故障した場合に、比較的寿命の長い複数のＬＥＤモジュール１１を残したまま、第２の基板２および第３の基板３と一体となった支持体４を取り替えることにより再利用可能である。

本発明に係るＬＥＤランプは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るＬＥＤランプの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上記実施形態においては、支持体４の筒状部４２は角柱状であるが、円筒状であっても構わない。なお、この場合、第２の基板２としてフレキシブル配線基板を用いるのがより好ましい。

本発明にかかるＬＥＤランプは、全長に渡って明るいため、蛍光ランプの代替として好ましく利用可能である。

Ａ ＬＥＤランプ
ｘ 第１の方向
ｙ 第２の方向
ｚ 第３の方向
１ 第１の基板
２ 第２の基板
３ 第３の基板
４ 支持体
５ 放熱部材
６ ケース
７ 口金
１１，２１ ＬＥＤモジュール
３１ 電源部品
４１ 壁部
４２ 筒状部
４３，４４ ネジ
７１ 電源端子

Claims (6)

1. 複数のＬＥＤが実装された帯状の第１の基板と、
   複数のＬＥＤが実装された第２の基板と、
   上記複数のＬＥＤと導通する複数の電源部品が実装された第３の基板と、
   を備えており、
   上記第１の基板の法線方向である第１の方向視において、上記第１の基板と上記第３の基板とは、重ならないように配置されており、
   上記第１の方向視において、上記第２の基板の一部は上記第３の基板の一部と重なり合うことを特徴とする、ＬＥＤランプ。
2. 上記第２の基板を支持する支持体を備えており、
   上記支持体は、上記第１の基板の長手方向である第２の方向において、上記第１の基板と上記第３の基板とを隔てる壁部を有しており、
   上記支持体を上記第１の基板から離間させると、上記第２の基板および上記第３の基板は上記支持体とともに上記第１の基板から離間するように構成されている、請求項１に記載のＬＥＤランプ。
3. 上記第１の基板を支持する放熱部材を備えており、上記支持体は、上記放熱部材に着脱可能に連結されている、請求項２に記載のＬＥＤランプ。
4. 上記支持体は、上記第２の方向における上記壁部の反対側に開口する筒状部を有しており、上記第３の基板を収容している、請求項２または３に記載のＬＥＤランプ。
5. 上記第２の基板は、上記筒状部の外面に支持されている、請求項４に記載のＬＥＤランプ。
6. 上記複数の電源部品には、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータが含まれている、請求項１ないし５のいずれかに記載のＬＥＤランプ。

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