説明

導光体の両端に光源を有する線状照明灯

【課題】 導光体の両端に光源を有する線状照明灯を現用一般のグロー式蛍光灯器具に使用可能にすること。
【解決手段】 導光体1の両端に設けたLEDの実装チップ2を放熱板4付きのチップ基板3の導電パターン3Aを経て電源基板5の低電圧出力端5Aに接続し、その商用交流入力端5Bをそれぞれ二個のエンドキャップ6に二本一対ずつ平行突設した通電ピン7に各対毎に共通接続する一方、前記柱状導光体1の両端部周面と前記電源基板4の周縁とをそれぞれ軸線方向に二つ割りした絶縁筒8の突片溝9で挟持して各絶縁筒8を合着固定することで、前記各部材をそれぞれ合着済絶縁筒8で隠蔽固定すると共に、各絶縁筒8の外側開口部にそれぞれ前記エンドキャップ6を定着した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導光体の両端に光源を有する線状照明灯に係り、特に本発明は、バイメタルグロー放電管点灯式直管蛍光灯または緩く弯曲した蛍光灯の各照明器具(以下本件出願では、単にグロー式蛍光灯器具という)からグロー放電管を外した後、上記器具の蛍光灯ソケットに装着使用可能にした線状照明灯に関する。
【背景技術】
【0002】
導光体の両端に光源を有する従来の線状発光体としては、例えば下記の特許文献1・2に記載のように、透明な細長い導光体の長手方向に沿って帯状の光反射層を備えると共に、前記導光体にその端面から光を入射し、この入射光を前記光反射層で反射散乱させて前記導光体の長さ方向周面から出光させる線状発光体が周知である。
【0003】
前記特許文献1・2はそれぞれ線状発光体自体の成形方法と紫外線劣化防止手段に関するものだから、導光体の端面に配設した肝心な光源の記載内容として、前記文献1では、その段落番号(0003)に線状発光体の一端に光源を配するとの記載だけであり、また文献2では、その段落番号(0016)に光源を柱状導光体の端部に配するとの記載だけである。
【0004】
このように上記各文献には、柱状導光体に対する光源の具体的な実装手段や通電手段の記載は全く無く、示唆すらも無いので、これら各従来文献からでは、現用一般のグロー式蛍光灯器具の蛍光灯ソケットに装着使用できる線状照明灯は思いも寄らず、この種線状照明灯が現在、強い顧客要望が有るにも拘らず、今だ世の中に存在していないのが現状であるという根源的で切実な問題点が有る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2000−338330号公報
【特許文献2】特開2003−141904号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の目的は、前記柱状導光体の両端に対する光源の配設手段と通電手段とを創意工夫し、光源となる発光ダイオード(以下LEDという)の上記実装構成を創作したことで、導光体の両端に光源を有する線状照明灯を現用一般の前記グロー式蛍光灯器具の蛍光灯ソケットに装着使用可能にすることに有る。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、透明な柱状導光体の長さ方向に沿って帯状の光反射層を備えると共に、前記導光体の両端に配置したLEDから導光体内に入れた光を前記光反射層で反射散乱させて導光体の長さ方向周面から出光させる線状照明灯を構成するに当たり、前記LEDの通電端子を電源基板の低電圧出力端に接続し、その商用交流入力端をそれぞれ二個のエンドキャップに二本一対ずつ平行突設した通電ピンに各対毎に共通接続する一方、前記柱状導光体の両端部周面・電源基板の周縁・放熱板周縁をそれぞれ軸線方向に二つ割りした絶縁筒の突片溝で挟持して各絶縁筒を合着固定することで、前記各部材をそれぞれ合着済絶縁筒で隠蔽固定すると共に、各絶縁筒の外側開口部にそれぞれ前記エンドキャップを定着したことを本発明の第一の特徴とする。
【0008】
ただし、前記各LEDを実装したチップを放熱板付きチップ基板に熱伝導可能に密着固定すると共に、これら各チップ基板の導電パターンを経て上記各LEDを電源基板の低電圧出力端に接続してもよい。なお本発明の第二の特徴とするところは、前記各LEDを直列接続して電源基板の低電圧出力端に接続したことに有り、また本発明の第三の特徴は、前記LED実装チップの放熱板に多数の放熱フィンやオイル入り細管等を有するヒートシンクを熱伝導可能に定着したことである。
【発明の効果】
【0009】
本発明による前記第一の特徴によれば、現用一般の前記グロー式蛍光灯器具を改造することなく、この蛍光灯器具からグロー放電管を外した後、前記二個のエンドキャップにおける二本一対ずつの各通電ピンを上記器具の蛍光灯ソケットに無造作に装着するだけで、直ちに点灯使用可能な導光体の両端に光源を有する線状照明灯を多量提供できるという優れた効果が有る。
【0010】
この発明における前記第二の特徴によれば、各LEDを直列接続して電源基板の低電圧出力端に接続したので、その出力電圧を並列接続の各LED印加電圧に対して二倍の電圧に設定できると共に、直列のLEDには、上記並列の各LEDに流す電流の半分の電流を供給すればよいから、電源基板における高周波トランスや商用交流入力トランス等の一次・二次巻線比を小さく設定できるし、その線径も上記電流半減分だけ小さくでき、電源基板を一層小型軽量にできるという効果を付加できた。
【0011】
また本発明における前記第三の特徴によれば、前記LED実装基板の放熱板にヒートシンクを熱伝導可能に定着したので、前記各LEDを上記ヒートシンクでダメ押し的に空冷して放熱できるから、各LEDの点灯電流を許容最大値に設定しても肝心のLEDは点灯時に過熱せず、常に明るい最大光量で無理なく点灯する線状照明灯を安価に提供できるという効果を付加できた。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明実施形態の一例を示す説明図
【図2】本発明の各部構成を示す分解斜視図
【図3】本発明に用いるLED実装チップ基板の拡大平面図
【図4】図3の断線における切断側面図
【図5】本発明要部を拡大した縦断立面図
【図6】本発明要部を拡大した縦断平面図
【図7】図2に示すものの組立後の斜視図
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明を実施するための形態としては、現用一般の例えば10ワット直管蛍光灯に近い長さ、例えば260mm程度で、直径15mm程度の図1・図2のような透明のアクリル樹脂製柱状導光体1にその長さ方向に沿って帯状の光反射層1Aを備え、上記導光体1の両端に配置した各LEDから導光体1内に入射した光を前記光反射層1Aで反射散乱させて導光体1の長さ方向周面から出光させる線状照明灯を構成するに当たり、本件発明では、前記柱状導光体両側に対するLEDの実装構成と通電構成とを以下詳細に述べるように創意工夫した。
【0014】
前記各LEDを図3・図4のように定着した実装チップ2におけるLED通電端子2Aを、ほぼU字状の切欠を有する直径20mm程度の円形で厚さ0.1mm程度の耐熱フィルム製チップ基板3の導電パターン3Aにクリーム半田付け等して接続定着すると共に、上記チップ基板3の裏面には、このチップ基板3とほぼ同形で厚さ1〜2mm程度の熱良導体金属製放熱板4を密着固定して備え、また前記各導電パターン3Aに二個一対ずつ設けた通電端子3B同士を各対毎に直列接続して図1・図3のように二本の被覆電線Dにより前記電源基板5の低電圧出力端5Aに接続し、その商用交流入力端5Bは、被覆電線Dを経て前記柱状導光体1の両側に用意した現用一般の直管蛍光灯の口金と同様な二個のエンドキャップ6に備えた二本一対ずつの通電ピン6Aに各対毎に共通接続する。
【0015】
ただし、前記LED実装チップ2とチップ基板3を省略して各LED自体の通電端子を被覆電線Dにより直列または並列に接続して電源基板の低電圧出力端に直接接続してもよく、上記エンドキャップ6の絶縁ブッシュ6Bに対する通電ピン6Aの突設構造や各部材の材質・形状・各部寸法は、それぞれ現用各種サイズの直管蛍光灯の両端に設けた口金(エンドキャップ)・絶縁ブッシュ・通電ピンと同様に構成する。
【0016】
次いで、前記各LED同士を電気的に直列または並列接続するための二本の被覆電線Dと、前記電源基板5の交流入力端5Bの一方を他方のエンドキャップ6の二本の通電ピン6Aに接続する一本の被覆電線Dの合計三本の被覆電線Dは、配線パイプ7内に図1・図5のように通線し、このパイプ7は前記導光体1の帯状光反射層1Aに沿わせて図1のように配置する一方、前記放熱板4には、図2のような細長い多数の放熱フィンfを有するヒートシンク4Aを熱伝導可能に図5のように密着固定して備える。
【0017】
その後、図2における前記柱状導光体1・配線パイプ7の各両端付近の周面・放熱板4の周縁・電源基板5の周縁をそれぞれ同図2のような直径30mm程度・長さ45mm程度のプラスチック円筒を軸線方向に二つ割り成形した絶縁筒8・8間に配置し、上記各部材の周面または周縁をそれぞれ絶縁筒対向突片溝9内に差し込む。
【0018】
この状態で前記各絶縁筒8・8を図5・図6のように合接するに当たり、各絶縁筒8の合接所要部分に一体形成した周知の鉤状弾片を係止溝(それぞれ図示せず)にバチンと一発係合させて各絶縁筒8・8を合着固定したり、その他ねじ止めや接着とか締着バンド等周知適宜の固定手段により、上記各図および図7のように合着固定することで、上記各部材を合着固定済絶縁筒8の対向突片溝9で上記各図のように不動に挟持した状態で隠蔽固定でき、次いでこの合着済絶縁筒8の外側開口部に前記配線済エンドキャップ6を上記各図のように無理嵌めして被せたり、被せた後接着固定したり、または上記開口部内にエンドキャップ6を挿入固定して定着することで、本発明による導光体の両端に光源を有する線状照明灯を構成できた。
【0019】
ただし、前記電源基板5には、商用交流を前記LEDの印加電圧に適した低電圧直流(または交流)に変換できる現用一般の高周波発振式小型インバータ電源回路を用いればよく、例えば発振周波数が50〜100KHz程度の高周波発振器と高周波トランスと、その二次側に接続した整流素子等から成る現用一般の小型インバータ電源回路とか、商用交流電源に一次側を直接に接続した小型軽量単巻トランスと、その低圧側に接続した整流素子等から成る周知の小型低電圧直流電源回路等を用いる。
【0020】
本発明による導光体の両端に光源を有する線状照明灯は、以上のような構成となしたので、これを使用するには前記図1のような例えば10ワット直管蛍光灯用グロー点灯式蛍光灯器具から、先ずグロー放電管Gを図1のように外した後、前記二個のエンドキャップ6に現用一般の蛍光灯の口金ピンと同様に突設した前記各通電ピン6Aを同図1のように上記蛍光灯器具における蛍光灯ソケットS・Sに装着する。
【0021】
次いで、図1における電源プラグPをAC100ボルト等の商用交流電源ソケット(図示せず)に挿着すると、チョークコイルCH(安定器)電流による電圧降下分約15ボルトを差し引いた85ボルト程度の商用交流電圧が前記各通電ピン6Aから被覆電線Dを経て電源基板5の商用交流入力端5Bに加わり、その低電圧出力端5Aに生じた3.4〜4.0ボルト程度の所定直流低電圧が被覆電線Dを経て前記導光体1の両端に配置した直列の各LEDに直接またはそのチップ基板3の導電パターン3Aを経て加わる。
【0022】
その結果、上記直列の各LEDには、それぞれ約320〜400mA程度の定格電流が流れてこれら各LEDがそれぞれ約1〜1.5ワットずつ計2〜3ワット程度の消費電力(光量)で点灯し、LEDレンズLを経た光線が上記導光体1にその両端から入射し、この入射光を前記光反射層1Aで反射散乱させ、この光反射層1Aの反対側における前記導光体1の長さ方向周面から上記光反射層1Aを挟んだ両側における約45°ずつの照射範囲内に主として出光させ得るので、この範囲内において柱状導光体1から例えば50cm離れた直角対向面を照度150〜200ルックス程度で照明でき、現用一般の10ワット直管蛍光灯に匹敵する明るさの線状照明灯として使用できた。
【実施例1】
【0023】
本発明による導光体の両端に光源を有する線状照明灯を前記した10ワットのグロー式蛍光灯器具に挿着使用できるようにするには、前記柱状導光体1を図1・図2のように無色透明なアクリル樹脂素材等を直径15mm程度に成形した直線丸棒製品を現用一般の蛍光灯本体長と同様の長さにカットして作り、この導光体1の周面に長さ方向に沿って幅10mm程度の蒸着膜や金属箔による帯状光反射層1Aを形成するのであるが、この形成に当っては、上記導光体1の周面自体に直接前記帯状光反射層1Aを形成したり、導光体1の周面に長さ方向に沿って幅10mm程度の帯状平面1Bを設け、この帯状平面1Bに光反射層1Aを形成する。
【0024】
なお、前記柱状導光体1を前記各図のような10ワットサイズ蛍光灯以外に、15ワット以上40ワット未満のJIS規格に準拠した各種サイズのグロー式蛍光灯器具に挿着使用できるようにするには、柱状導光体1の長さや直径とか帯状光反射層1Aの幅等を上記各サイズに対応した蛍光灯に対応した各部寸法に設定すると共に、光源となるLEDに許容電力と光量が大きいLEDを用いたり、LEDの使用数を増やすことで実施できる一方、前記二個のエンドキャップ6の各通電ピン6A間に商用交流をそのまま加えても、前記各LEDは正常に点灯する。
【0025】
また、前記導光体1の両端にLEDを配置するに当っては、前記LEDチップ基板3に備えた一個または複数のLEDの各レンズ部Lが入る一個または複数の凹部1Cを図5・図6のように導光体1の両端に設けたり、これら各凹部1Cを経て光体1内に入れたLEDの光を光反射層1Aで反射散乱させることで、この層1Aの反対側における上記導光体1の周面から出光可能にしてもよい。
【0026】
前記各LED同士を電気的に直列または並列接続する二本の被覆電線Dと、前記電源基板5の交流入力端5Bの一方を他方のエンドキャップ6の二本の通電ピン6Aに接続する一本の被覆電線Dの合計三本の被覆電線Dは、図1・図5のように配線パイプ7内に通線する代わりに、蛍光灯1の光反射層1Aに沿わせ絶縁して見栄え良く配線した上記三本の被覆電線D自体とか、これら各被覆電線代用の導電パターン付き絶縁フィルム(周知品でよいから図示せず)を上記光反射層1Aに沿わせ絶縁して見栄え良く配設してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0027】
本発明による導光体の両端に光源を有する線状照明灯をサークライン以外の緩く弯曲した蛍光灯照明器具や、現用一般のスリムサイズのグロー式蛍光灯器具に挿着使用可能にするには、前記柱状導光体1や電源基板5などの各部寸法を上記器具に用いる弯曲蛍光灯やスリムサイズの蛍光灯に対応した寸法に設定すればよい。
【符号の説明】
【0028】
1……柱状導光体 5……電源基板
1A…光反射層 5A…低電圧出力端
1B…平面 5B…商用交流入力端
1C…凹部 6……エンドキャップ
2……LED実装チップ 6A…通電ピン
2A…LED通電端子 7……配線パイプ
3……LEDチップ基板 8……絶縁筒
3A…導電パターン 9…突片溝
3B…通電端子 D……被覆電線
4……放熱板 S……蛍光灯ソケット
4A…ヒートシンク f……細長い放熱フィン

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明な柱状導光体の長さ方向に沿って帯状の光反射層を備えると共に、前記導光体の両端に配置したLEDから導光体内に入れた光を前記光反射層で反射散乱させて導光体の長さ方向周面から出光させる線状照明灯を構成するに当たり、前記LEDを電源基板の低電圧出力端に接続し、その商用交流入力端をそれぞれ二個のエンドキャップに二本一対ずつ平行突設した通電ピンに各対毎に共通接続する一方、前記柱状導光体の両端部周面と電源基板の周縁とをそれぞれ軸線方向に二つ割りした絶縁筒の突片溝で挟持して各絶縁筒を合着固定することで、前記各部材をそれぞれ合着済絶縁筒で隠蔽固定すると共に、各絶縁筒の外側開口部にそれぞれ前記エンドキャップを定着したことを特徴とする導光体の両端に光源を有する線状照明灯。
【請求項2】
透明な柱状導光体の長さ方向に沿って帯状の光反射層を備えると共に、前記導光体の両端に配置したLEDから導光体内に入れた光を前記光反射層で反射散乱させて導光体の長さ方向周面から出光させる線状照明灯を構成するに当たり、前記LEDの実装チップに設けたLED通電端子を放熱板付きチップ基板の導電パターンを経て電源基板の低電圧出力端に接続し、その商用交流入力端をそれぞれ二個のエンドキャップに二本一対ずつ平行突設した通電ピンに各対毎に共通接続する一方、前記柱状導光体の両端部周面と電源基板の周縁と放熱板周縁とをそれぞれ軸線方向に二つ割りした絶縁筒の突片溝で挟持して各絶縁筒を合着固定することで、前記各部材をそれぞれ合着済絶縁筒で隠蔽固定すると共に、各絶縁筒の外側開口部にそれぞれ前記エンドキャップを定着したことを特徴とする導光体の両端に光源を有する線状照明灯。
【請求項3】
前記各LEDを直列接続して電源基板の低電圧出力端に接続したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載した導光体の両端に光源を有する線状照明灯。
【請求項4】
前記LED実装チップの放熱板にヒートシンクを熱伝導可能に定着したことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一つの請求項に記載した導光体の両端に光源を有する線状照明灯。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−249103(P2011−249103A)
【公開日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−120228(P2010−120228)
【出願日】平成22年5月26日(2010.5.26)
【出願人】(510146001)株式会社 巽中央経營研究所 (2)
【Fターム(参考)】