特許 5783940 ＬＥＤランプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5783940

(24)【登録日】2015年7月31日

(45)【発行日】2015年9月24日

(54)【発明の名称】ＬＥＤランプ

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20060101AFI20150907BHJP

   F21V 3/02 20060101ALI20150907BHJP

   F21V 3/04 20060101ALI20150907BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20150907BHJP

   F21V 7/04 20060101ALI20150907BHJP

   F21V 7/22 20060101ALI20150907BHJP

   H01L 33/60 20100101ALI20150907BHJP

   F21Y 101/02 20060101ALN20150907BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 231

   F21V3/02 400

   F21V3/04 330

   F21V7/00 320

   F21V7/00 510

   F21V7/04

   F21V7/22 220

   H01L33/00 432

   F21Y101:02

【請求項の数】16

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2012-60595(P2012-60595)

(22)【出願日】2012年3月16日

(65)【公開番号】特開2013-196847(P2013-196847A)

(43)【公開日】2013年9月30日

【審査請求日】2014年7月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】390014546

【氏名又は名称】三菱電機照明株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099461

【弁理士】

【氏名又は名称】溝井 章司

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 毅彦

(72)【発明者】

【氏名】淺山 正臣

【審査官】 太田 良隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２５００２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７０８１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６６６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１５１５０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−２８７９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１００７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１４７３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６６６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２０６７５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００１２９５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／１１０２１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２１６３１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ２／００

Ｆ２１Ｋ９９／００

Ｆ２１Ｖ３／００−３／０４

Ｆ２１Ｖ７／００−７／２２

Ｆ２１Ｙ１０１／０２

Ｆ２１Ｙ１０３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたＬＥＤランプにおいて、
筒管と、
ＬＥＤを搭載した基板であって、筒管の長手方向に渡って延在する基板と、
ＬＥＤからの光を反射する拡散反射部であって、基板の側部の筒管の周面に形成された拡散反射部と
を備え、
拡散反射部は、筒管の長手方向に渡って周方向の幅が変化しており、
ＬＥＤの間の拡散反射部の周方向の幅は、ＬＥＤの側部の拡散反射部の周方向の幅よりも大きいことを特徴とするＬＥＤランプ。

【請求項2】

上記拡散反射部は、ＬＥＤからの光のうちＬＥＤの配光角よりも外側の光を反射するように、筒管の長手方向に渡って周方向の幅が変化していることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤランプ。

【請求項3】

上記拡散反射部は、ＬＥＤの配光角の光と筒管とが交わる位置よりも内側まで形成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤランプ。

【請求項4】

上記拡散反射部は、波形の形状を有することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のＬＥＤランプ。

【請求項5】

上記拡散反射部は、ＬＥＤの側部には存在せず、
上記拡散反射部は、ＬＥＤの間に蒲鉾形又は山形の形状を有することを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤランプ。

【請求項6】

上記筒管は、ガラス管であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載のＬＥＤランプ。

【請求項7】

上記拡散反射部は、基板の一方側にのみ存在し、基板の他方側に存在しないことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載のＬＥＤランプ。

【請求項8】

上記筒管は、光を放射する開口部を有し、
上記開口部の中央を通る筒管の径方向に対して、ＬＥＤの発光中心方向が傾斜していることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載のＬＥＤランプ。

【請求項9】

上記基板の表面と、ＬＥＤと拡散反射部の端部とを結ぶ線とのなすランプ発光方向側の角度αは９０度未満であることを特徴とする請求項１〜８いずれかに記載のＬＥＤランプ。

【請求項10】

上記拡散反射部は、筒管の長手方向に渡って基板の両側に延在し、
上記筒管は、光を放射する開口部を有することを特徴とする請求項６記載のＬＥＤランプ。

【請求項11】

ＬＥＤの光軸の明るさに比べて明るさが半分になる角度を配光角ｈとし、
ＬＥＤの発光中心からみた開口部の周方向の開口角を発光開口角γとする場合、 発光開口角γ＜配光角ｈ
であることを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤランプ。

【請求項12】

ＬＥＤの光軸の明るさに比べて明るさが半分になる角度を配光角ｈとし、
ＬＥＤの発光中心からみた開口部の周方向の開口角を発光開口角γとし、
筒管の断面中心Ｏからみた開口部の周方向の開口角を、開口部中心角Δとする場合、
発光開口角γ＝開口部中心角Δ＜配光角ｈ
であることを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤランプ。

【請求項13】

ＬＥＤの光軸の明るさに比べて明るさが半分になる角度を配光角ｈとし、
筒管の断面中心Ｏからみた開口部の周方向の開口角を開口部中心角Δとする場合、
開口部中心角Δ＝配光角ｈ
であることを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤランプ。

【請求項14】

ＬＥＤの光軸の明るさに比べて明るさが半分になる角度を配光角ｈとし、
ＬＥＤの発光中心からみた開口部の周方向の開口角を発光開口角γとする場合、
発光開口角γ＝配光角ｈ−２０度±１０％
であることを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤランプ。

【請求項15】

筒管の断面中心Ｏからみた開口部の周方向の開口角を開口部中心角Δとし、
開口部の開口幅とガラス管内径との比を開口比とする場合、
１１２．８度≦開口部中心角Δ＜１２０度
０．８３≦開口比＜０．８７
又は、
１１０．２度≦開口部中心角Δ＜１２０度
０．８２≦開口比＜０．８７
であることを特徴とする請求項１０記載のＬＥＤランプ。

【請求項16】

上記拡散反射部は、筒管の内面又は外面に形成された酸化チタン膜を有することを特徴とする請求項１〜１５いずれかに記載のＬＥＤランプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ＬＥＤ（発光ダイオード）ランプなどのＬＥＤランプに関する。

【背景技術】

【0002】

直管形のＬＥＤランプの基板にＬＥＤが配置される場合、ＬＥＤの部分は明るく、ＬＥＤの間は暗くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７−１１５５９５号公報

【特許文献2】特開２０１１−１０８４２４号公報

【特許文献3】特開２００５−０７４６８７号公報

【特許文献4】特開２０１１−１７１１０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明では、たとえば、直管形のＬＥＤランプの基板にＬＥＤが配置される場合、全体として均一に発光するランプ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】

【0005】

この発明に係るＬＥＤランプは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたＬＥＤランプにおいて、
筒管と、
ＬＥＤを搭載した基板であって、筒管の長手方向に渡って延在する基板と、
ＬＥＤからの光を反射する拡散反射部であって、基板の側部の筒管の周面に形成された拡散反射部と
を備え、
拡散反射部は、筒管の長手方向に渡って周方向の幅が変化しており、
ＬＥＤの間の拡散反射部の周方向の幅は、ＬＥＤの側部の拡散反射部の周方向の幅よりも大きいことを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

この発明に係るＬＥＤランプは、拡散反射部による反射光を利用しているので、均一な発光が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施の形態１のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図2】実施の形態１のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図3】実施の形態１のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図4】実施の形態１のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図5】実施の形態２のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図6】実施の形態２のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図7】実施の形態２のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図8】実施の形態２のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図9】実施の形態２のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図10】実施の形態２のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図11】実施の形態２のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図12】実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図13】実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図14】実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図15】実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図16】実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図17】実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図18】実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図19】実施の形態４のＬＥＤランプ５０を示す図。

【図20】実施の形態４のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【図21】実施の形態４のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１のＬＥＤランプ５０を示す図である。
ＬＥＤランプ５０は、筒状のガラス管５６を有している。ガラス管５６は、透明な直管形ガラス管であり、筒管の一例である。筒管はガラス管でなくてもよく透明又は透光性のある樹脂管でもよい。

【0009】

ＬＥＤランプ５０は、長期使用の観点で、使用中に安全を損なうランプ内へのホコリの侵入ができない構造を備えている。すなわち、ガラス管５６と口金５５とは接着されており、発光部６０は、密封されている。

【0010】

ＬＥＤランプ５０は、機能を損なわずには恒久的に分解できない直管形ＬＥＤランプシステムである。
ＬＥＤランプ５０は、ガラス製外郭を有し、市販されている蛍光ランプの外径と同じであり、直管形ＬＥＤランプの外形を蛍光ランプの形状から変形させていない。

【0011】

発光部６０は、発光ダイオード（ＬＥＤ５１）と基板５２とヒートシンク５４を有している。
発光部６０は、ガラス管５６に収納されて光を発光する。発光部６０は、ガラス管５６の長手方向に渡って延在している。

【0012】

ＬＥＤ５１は、光源の一例であり、ＬＥＤ（発光ダイオード）単体又はＬＥＤモジュールからなる。
基板５２は、複数のＬＥＤ５１を均等に配置配列している。
図１において、ランプ発光中心方向（ランプ発光方向ともいう）は、ＬＥＤ発光中心方向（ＬＥＤ発光方向ともいう）と同じである。
図１において、ＬＥＤ５１から左右の斜め上に向かう線は、光軸（中心）の明るさに比べて明るさが半分になる角度（配光角ｈ）の光線のうち長手方向の光線を示している。
図１では、配光角ｈの光線（長手方向の光線）が隣のＬＥＤ５１の配光角ｈの光線(長
手方向の光線）とガラス管５６の手前で交わるように、複数のＬＥＤ５１が長手方向に一列に配置されている。
ＬＥＤ５１とＬＥＤ５１の間の部分は、ＬＥＤ５１の光線の明るさが弱くなり暗くなる部分であるが、隣合う２個のＬＥＤ５１の配光角ｈの長手方向の光線同士をランプ発光方向のガラス管５６の手前で交差させることにより、ＬＥＤ５１とＬＥＤ５１の間の中央部分において明るさが半分以上の光線を２重に照射する。こうして、ＬＥＤ５１とＬＥＤ５１の間の中央部分でも暗くならないようにしている。
隣合うＬＥＤ５１とＬＥＤ５１との間隔を大きくすると、隣合うＬＥＤ５１とＬＥＤ５１の間の中央部分が暗くなるので、隣合うＬＥＤ５１とＬＥＤ５１との間隔の最大は、ＬＥＤ５１の配光角ｈの長手方向の光線同士がランプ発光方向のガラス管５６で交差する距離以下にするのがよい。

【0013】

ヒートシンク５４は、アルミニウムなどの金属製であり、基板５２を取り付ける台座となりかつ放熱部材となる。

【0014】

ガラス管５６の両端に一対の口金５５がある。
各口金５５は、一対の給電端子５８を備えている。給電端子５８の本数や形は、図に限らず他の本数でも他の形状でもよい。

【0015】

１対の口金５５は、ガラス管５６の両端を覆うとともに、発光部６０のヒートシンク５４の両端に固定されている。

【0016】

ガラス管５６の内面には、拡散反射部８０が形成されている。拡散反射部８０は、光を透過せず光を反射する。
拡散反射部８０の効果は、ある方向から光が拡散反射部８０に照射されると、拡散反射部８０が光を周囲に散乱しながら反射する為、拡散反射部８０で光を相互反射させていくと均一な発光が得られるという点にある。
図１の拡散反射部８０の幅は、長手方向で変化しており、拡散反射部８０の上端部の辺は波形をしている。ＬＥＤ５１の側部にある拡散反射部８０の幅Ｗ１はＬＥＤ５１の間にある拡散反射部８０の幅Ｗ２よりも小さい。

【0017】

拡散反射部８０の幅は、ＬＥＤ５１から遠ざかるほど大きくなり、ＬＥＤ５１に近づくと小さくなる。拡散反射部８０の幅を変化させることにより、拡散反射部８０によるＬＥＤ５１近傍の光の反射量を少なくし、ＬＥＤ５１から離れるほど光の反射量を多くすることができ、長手方向で均一な発光ができる。

【0018】

開口部８５は、ガラス管５６の光を放射する窓である。開口部８５は長手方向に開口窓を提供している。

【0019】

図２は、実施の形態１のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面（管軸の直交する平面による断面）を示す一部省略図である。
拡散反射部８０は、ガラス管５６の内面に形成されている拡散反射膜である。拡散反射膜は、酸化チタン膜で形成することができる。拡散反射部８０は、光を乱反射させ拡散光を生成するものである。
ＬＥＤ発光方向は断面中心Ｏと基板５２の表面中央とを通る径方向（基板５２の表面と直交する横行）である。

【0020】

基板５２の表面は、鏡面仕上げがされているか、又は、高反射率の表面仕上げがされている。あるいは、基板５２の表面に、拡散反射部８０と同様の酸化チタン膜で拡散反射膜を形成してもよい。

【0021】

拡散反射部８０は、基板５２の両側に存在している。開口部８５を通過する光には、ＬＥＤ５１から開口部８５を直接通過する直接光と、両側の拡散反射部８０により拡散反射され開口部８５を通過する反射光とがある。直接光と反射光とが合成されてランプ発光方向が決定される。

【0022】

ＬＥＤの配光曲線において、ある光度の等しい２点がＬＥＤの光軸（中心）に対して広がっている角度をビーム角という。ビーム角のことを単に配光ともいう。また、光軸（中心）の明るさに比べて明るさが半分になる角度を配光角ｈという。
ＬＥＤ５１の配光角ｈを延長してガラス管５６の内面と交差する交点を、以下、位置Ｘという。
拡散反射部８０の端部８１の距離を、以下、開口幅ｋという。開口幅ｋは、開口部８５の幅方向の距離でもある。

【0023】

図２に示すように、開口部８５は、ＬＥＤ５１の配光角ｈと同じ範囲で開口している。すなわち、拡散反射部８０の端部８１は、位置Ｘと同じであり、ＬＥＤ５１の配光角ｈと同じ角度にある。
開口部８５をＬＥＤ５１の配光角ｈより大きくして（拡散反射部８０の面積を小さくして）、光の明るさが半分未満になる角度までを拡散反射部８０が覆うことになると、拡散反射部８０による拡散量を低下させるため、均一性が低下する恐れがある。拡散量を増加させ、均一性を向上するためには、開口部８５の周方向の開口角は、ＬＥＤ５１の配光角ｈ以下にするのがよい。
すなわち、拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１からの光のうち少なくともＬＥＤ５１の配光角よりも外側の光を全て反射する。そして、拡散反射部８０をＬＥＤ５１の配光角の光とガラス管５６とが交わる位置よりも内側まで形成して、拡散反射部８０が光の明るさが半分以上の光線も拡散反射することが望ましい。
なお、開口部８５の周方向の開口角をＬＥＤ５１の配光角ｈ以下にすれば、ＬＥＤランプ５０の配光が狭くなる。もし、ＬＥＤランプ５０の配光を重視するのでれば、開口部８５の周方向の開口角をＬＥＤ５１の配光角ｈに近づければよい。さらに、ＬＥＤランプ５０の配光を重視するのでれば、開口部８５の周方向の開口角をＬＥＤ５１の配光角ｈ以上にすればよい。

【0024】

ＬＥＤ５１の配光角ｈの光線は、ＬＥＤ５１の周囲３６０度に渡り、ＬＥＤ５１の配光角ｈの全光線をつなげると円錐形となる。ガラス管５６は、筒状の環形であり、円錐形の光線と環形のガラス管５６との交点を結んだ線ができる。以下、この線を交曲線という。
図１に示したように、交曲線は、一つのＬＥＤ５１の周囲でガラス管５６において曲線となる。しかも、交曲線は、ＬＥＤ５１の真横の両サイドのガラス管５６では最も小さい幅Ｗ１になる曲線になる。

【0025】

隣あうＬＥＤ５１の円錐形の光線と環形のガラス管５６との交曲線同士は、隣り合うＬＥＤ５１の間で交わる。
隣り合うＬＥＤ５１の２本の交曲線が交わったところ、すなわち、隣り合うＬＥＤ５１の中央位置のガラス管５６では拡散反射部８０の幅は最大幅Ｗ２になる。
こうして、拡散反射部８０の端部８１は、波状の線を形成する。以下、この波状の端部８１のなす線を光管交線という。

【0026】

図１において、この光管交線は、基板５２の両側にでき、光管交線を開口部８５が存在する位置とする。すなわち、開口部８５は、２本の光管交線の幅の範囲内に形成する。
逆にいえば、光管交線（の手前）までを、拡散反射部８０の端部８１が存在する線とする。すなわち、拡散反射部８０は、基板５２の両側から開口部８５に向かって、２本の光管交線を超えないように形成する。
こうすることで、拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１の配光角ｈより外側の光を全て拡散反射することができる。また、開口部８５は、ＬＥＤ５１の配光角ｈ以内の光を全て直接光として放射することができる。
なお、拡散効果を高めるためには、光管交線の形状を保ったまま、拡散反射部８０を前進させ開口部８５を狭くすればよい。逆に、配光を高めるためには、光管交線の形状を保ったまま、拡散反射部８０を後退させ、開口部８５を広くすればよい。

【0027】

＊＊＊変形例１＊＊＊
図３は、実施の形態１のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図である。
図１との違いは、拡散反射部８０の端部８１の形状が波形ではなく、蒲鉾形又は丸山形になった点である。

【0028】

＊＊＊変形例２＊＊＊
図４は、実施の形態１のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図である。
図１との違いは、拡散反射部８０の端部８１の形状が波形ではなく、サインカーブ形又は凹凸形になった点である。

【0029】

＊＊＊変形例３＊＊＊
拡散反射部８０を、ガラス管５６の内周面ではなく、外周面に設けてもよい（後述する拡散反射部８０が片側のみの場合の図８参照）。

【0030】

＊＊＊変形例４＊＊＊
拡散反射部８０の端部の形状が波形ではなく、ＬＥＤ５１の側部には、拡散反射部８０が形成せず、拡散反射部８０が、間隔をおいて形成された複数の蒲鉾形反射部あるいは複数の半円形反射部を形成してもよい。拡散反射部８０の形状は、三角形、台形、半楕円形、舌形、釣鐘形、ドーム形などでもよい（後述する拡散反射部８０が片側のみの場合の図９、図１０、図１１参照）。

【0031】

実施の形態２．
実施の形態１と異なる点について説明する。
図５は、実施の形態２のＬＥＤランプ５０を示す図である。
図５においても、ＬＥＤ５１は、等間隔に１列に配置されている。図５では実施の形態１の図１に比べてＬＥＤ５１が密に配置されている。ＬＥＤ５１をさらに密に配置してもよい。
図６は、実施の形態２のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面（管軸の直交する平面による断面）を示す一部省略図である。

【0032】

拡散反射部８０は、基板５２の片側だけに存在している。
拡散反射部８０の形状は帯状であり、長手方向に均一な幅を有している。
ＬＥＤ５１の光は直接ガラス管５６を通過する直接光と、片側のみの拡散反射部８０により拡散反射される反射光とがある。その結果、ＬＥＤランプ５０のランプ発光方向は、図６において、左斜め上方向になる。
すなわち、図５と図６において、ランプ発光中心方向（上記開口部８５の中央を通る筒管の径方向）は、ＬＥＤ発光中心方向と異なる。

【0033】

図６において、拡散反射部８０の端部８１と拡散反射部８０のある側の発光部６０の端部（基板５２の端部、又は、ヒートシンク５４の端部）を結んだ破線Ｌの左側が開口部８５である。
図６において、破線Ｌより左斜め上が、光を出射する開口部８５であり、破線Ｌより右下が、光を発光して反射する発光反射部８６である。

【0034】

図６において、中心Ｏから開口部８５の両端までのなす中心角（開口部中心角）は１８０度未満である。中心Ｏから発光反射部８６の両端までのなす中心角（発光反射部中心角）は１８０度より大きい。
図６において、中心Ｏから発光部６０の両端までのなす中心角（発光部中心角）は、中心Ｏから拡散反射部８０の両端までのなす中心角（拡散反射部中心角）より小さい。

【0035】

開口部８５の開口部中心角＋発光反射部８６の発光反射部中心角＝３６０度
開口部８５の開口部中心角＜１８０度
発光反射部８６の発光反射部中心角＞１８０度
発光部中心角＜拡散反射部中心角

【0036】

図６において、少なくとも拡散反射部８０は、ガラス管５６のＬＥＤ発光方向にある内面を超えてＬＥＤ発光方向よりも大きく形成され、拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１の正面を覆っている。
すなわち、拡散反射部８０は、ＬＥＤ基板５２の右側面からガラス管５６の右内周面に沿って形成され、さらに拡散反射部８０がＬＥＤ発光方向を覆うようにＬＥＤ発光方向を右から左に超えて形成される。
その結果、ＬＥＤ５１と拡散反射部８０の端部とを結ぶ線（図６の破線Ｍ）とＬＥＤ基板５２の表面とのなすランプ発光方向側の角度αは９０度未満の鋭角になる。角度αを９０度以上にするとＬＥＤ５１が外部から見えやすいので、角度αは、８０度以下がよい。角度αを小さくしすぎると開口部８５が狭くなるので、角度αは６０度以上がよい。角度αは、７０度が好ましい。
また、拡散反射部８０の両端を結ぶ弦（図６の破線Ｎ）とＬＥＤ基板５２の表面とのなす角度βは９０度未満の鋭角になる。

【0037】

このようにして、ＬＥＤ基板５２を拡散反射部８０の弦（図６の破線Ｎ）に対して鋭角斜めに配置し、ＬＥＤ５１の前面からの強い光（特に、ＬＥＤ発光方向の光）を拡散反射部８０に当てて乱反射させ、これにより得られた均一光をランプ発光方向から放出することができる。
また、ＬＥＤ基板５２を拡散反射部８０の弦（図６の破線Ｎ）に対して鋭角斜めに配置しているので、人間がランプ発光方向と逆方向からランプを見てもＬＥＤ５１の強い発光が直視できないので、目に優しいランプを提供することができる。

【0038】

拡散反射部８０がＬＥＤ発光方向を覆っていなければ、ＬＥＤ５１の正面が露出してしまうため、強い発光がそのまま放出されてしまい、乱反射の効果が得られず、均一光を得ることができない。
なお、拡散反射部８０がＬＥＤ発光方向を覆っていなければ、斜め横が明るい特殊なランプになるが、ランプの用途によっては、斜め横が明るい特殊なランプが有用な場合もあり、その場合は、拡散反射部８０がＬＥＤ発光方向を覆っていなくてもよく、角度αを９０度より大きくしてもよい。

【0039】

＊＊＊変形例１＊＊＊
図７は、実施の形態２のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図である。
図６との違いは、ＬＥＤ５１と基板５２とが拡散反射部８０に近づいている点である。ＬＥＤ５１がランプ発光方向の奥まった位置にあるので、ＬＥＤ５１はさらに直視しにくくなる。
ＬＥＤ５１は、基板５２の中央より右に片寄っている。例えば、右３分の１の位置、あるいは、右４分の１の位置に配置するのがよい。
基板５２の表面と共に、ヒートシンク５４の表面の基板取付面６９も、鏡面仕上げがされているか、又は、高反射率の表面仕上げがされている。あるいは、基板取付面６９の表面にも、拡散反射部８０と同様の酸化チタン膜で拡散反射膜を形成してもよい。

【0040】

＊＊＊変形例２＊＊＊
図８は、実施の形態２のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図である。
図６との違いは、拡散反射部８０がガラス管５６の外周面に有る点である。拡散反射部８０がガラス管５６の外周面に有るので、拡散反射部８０を形成しやすい。

【0041】

＊＊＊変形例３＊＊＊
図９、図１０、図１１は、実施の形態２のＬＥＤランプ５０を示す図である。
図５との違いは、拡散反射部８０が均一幅ではなく、実施の形態１のように、拡散反射部８０の幅がサインカーブ形状、凹凸型、蒲鉾形、丸山形、半円型等に変化している点である。
また、図示しないが、実施の形態１に示したように、拡散反射部８０を、基板５２の片側にのみ、光管交線（の手前）まで形成してもよい。

【0042】

実施の形態３．
実施の形態１と異なる点について説明する。
図１２は、実施の形態３のＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図である。

【0043】

図１２では、拡散反射部８０が発光部６０あるいは基板５２の両側にある。
拡散反射部８０の形状は帯状であり、長手方向に均一な幅を有している。
拡散反射部８０の効果は、ある方向から光が拡散反射部８０に照射されると、拡散反射部８０が光を周囲に散乱しながら反射する為、拡散反射部８０で光を相互反射させていくと均一な発光が得られるという点にある。
また、拡散反射部８０を使用することにより、これまで無駄に側面に出ていた発光を制御よく発光方向（図１２では上方向）に照射することができる。

【0044】

拡散反射部８０の端部８１の距離を、以下、開口幅ｋという。
ＬＥＤ５１の発光中心と拡散反射部８０の両方の端部８１のなす角度（開口部８５の周方向の開口角）を、以下、発光開口角γという。
ガラス管５６の断面中心Ｏからみた拡散反射部８０の両方の端部８１のなす角度（開口部８５の周方向の中心角）を、以下、開口部中心角Δという。
また、前述したとおり、ＬＥＤ５１の光軸（中心）の明るさに比べて明るさが半分になる角度を配光角ｈという。

【0045】

拡散反射部８０の効果を利用した直管ＬＥＤランプの拡散反射部８０とＬＥＤ５１との位置関係については、拡散の効果が得られ、明るさに弊害の無い条件として、この実施の形態では、以下のような基本的な考え方に基づくものとする。

【0046】

基本的な考え方１．発光開口角γはＬＥＤ５１の配光角ｈよりも狭くないと拡散効果が得られない。
基本的な考え方２．拡散反射部８０の拡散反射面積を大きくし過ぎると開口部中心角Δが狭まってランプ発光方向の照度は上がるが配光が悪化し、照明としての有効性が損なわれる。

【0047】

上記基本的な考え方を元に、下記に５つの実施例を説明する。

【0048】

実施例１．
図１２に、ＬＥＤ５１の配光角ｈを延長してガラス内面と交差する位置Ｘよりも拡散反射部８０が発光方向に突出して形成されている直管ＬＥＤランプを示す。
図１２は、拡散反射部の効果を得る為の基本的な考え方１に基づく構成である。
位置Ｘは、ＬＥＤ５１の配光角ｈの光がＬＥＤ５１の真横にあるガラス管５６を照らす位置である。位置Ｘは、ＬＥＤ５１の長手方向に直交する断面（管断面）と同一平面内にある。
発光開口角γ＜配光角ｈ

【0049】

実施例２．
図１３に、ＬＥＤ５１の配置が断面中心Ｏ、あるいはそれより奥に配置された直管ＬＥＤランプを示す。
ＬＥＤ５１の配光角ｈを１２０度程度とすると、配光が最も不利な中心ＯにＬＥＤ５１が位置した仕様とし、位置Ｘよりも拡散反射部８０が発光方向に多少突出して形成されたとしても、発光開口角γ（開口部中心角Δ）が狭すぎるような事は無く、拡散効果が有る拡散反射部が形成できる。
発光開口角γ＝開口部中心角Δ＜配光角ｈ＝１２０度
あるいは、
中心ＯにＬＥＤ５１を配置して、
発光開口角γ＝開口部中心角Δ＝配光角ｈ
としてもかまわない。
図１３の破線の矢印で示すように、配光が最も不利な中心ＯにＬＥＤ５１を配置せず、拡散反射部８０とＬＥＤ５１との位置を断面中心Ｏより半径方向に片寄らせて奥に配置することが望ましい。
その際、ＬＥＤ５１の位置に合わせて拡散反射部８０の面積を変えずに（拡散反射部８０上端と下端とをそのまま下に移動して）、ＬＥＤ５１の位置の変更後の開口部中心角Δを大きくすれば、ＬＥＤ５１の位置の変更前と同等の拡散効果により配光を広くしながら同様の明るさを得ることができる。
一方、ＬＥＤ５１の位置に合わせて拡散反射部８０の面積を増やして（拡散反射部８０の上端をそのままにし拡散反射部８０の下端を下に延長して）、ＬＥＤ５１の位置の変更後の開口部中心角Δを変えなければ、ＬＥＤ５１の位置の変更前より拡散効果が増すため同等の配光で明るさが向上する効果が得られる。

【0050】

実施例３．
図１４に、ＬＥＤ５１が断面中心Ｏより半径方向に片寄らせて奥に配置され、かつ、断面中心Ｏに対し開口部８５の開口部中心角Δが１２０度となる様に形成された直管ＬＥＤランプを示す。
開口部中心角Δ＝１２０度固定
図１４の場合は、ＬＥＤ５１の位置にかかわらず中心Ｏでの開口部中心角Δ＝１２０度とする。
開口部中心角Δを１２０度固定にするのは、通常の拡散反射部８０がないＬＥＤ５１の配光角ｈが１２０度程度であるからである。拡散反射部８０があっても１２０度を確保しておけば、通常のＬＥＤ５１とほぼ同等程度の配光を提供できると考えられるからである。
開口部中心角Δ＝１２０度固定＝配光角ｈ
但し、ＬＥＤ５１の配光角ｈ＝１２０度の場合、ＬＥＤ５１の配置は中心Ｏより奥でないと拡散効果が少ないか、拡散効果がない。
このように、拡散効果を向上させるために、開口部中心角Δ＝配光角ｈの場合（さらに、また、開口部中心角Δ＞配光角ｈの場合）は、ＬＥＤ５１を断面中心Ｏより半径方向に片寄らせて奥に配置する。
例えば、ガラス管内径２４ｍｍに対し、開口部中心角Δ＝１２０°にすると、開口幅ｋ＝２０．８ｍｍになるので開口部８５の周方向の広さ（あるいは開口幅ｋ）としては十分である。

【0051】

実施例４．
図１５に、拡散反射部８０がＬＥＤ５１の発光開口角γに対し２０度小さくなる様に形成された直管ＬＥＤランプを示す。
図１５は、発光開口角γが、配光角ｈより左右各１０度狭い場合を示している。
発光開口角γ＝配光角ｈ−２０度±１０％
例えば、配光角ｈ＝１２０度とし、ガラス管内径２４ｍｍとし、ＬＥＤ５１位置を中心Ｏより３ｍｍ奥にし、ＬＥＤ５１の位置からの発光開口角γを１００度とすると、開口幅ｋ＝２０．９７ｍｍになるので、開口部８５の周方向の広さ（あるいは開口幅ｋ）としては十分である。

【0052】

実施例５．
図１６に、ＬＥＤ５１が断面中心Ｏより奥に配置され、かつ拡散反射部８０が断面中心Ｏに対し８４度以上である様に形成された直管ＬＥＤランプを示す。
図１６の場合は、ＬＥＤ５１の位置にかかわらず中心Ｏでの開口部中心角Δが８４度以上としている。
以下、開口幅ｋとガラス管内径との比を、開口比という。
例えば、ガラス管内径２４ｍｍに対し、開口部中心角Δを８３．６度にすると、開口幅ｋは１６ｍｍになるので、開口部８５の周方向の広さとして、８４度以上は必要である。開口比は、０．６７である。

【0053】

ガラス管内径：２４ｍｍ
開口部中心角Δ：８３．６度
開口幅ｋ：１６ｍｍ
開口比：０．６７

【0054】

また、ガラス管内径２４ｍｍの場合、開口幅ｋと開口部中心角Δと開口比は以下のような値になる。
開口幅ｋを１７ｍｍにするためには、開口部中心角Δを９０．２度にすればよい。開口比は、０．７１である。
開口幅ｋを１８ｍｍにするためには、開口部中心角Δを９７．２度にすればよい。開口比は、０．７５である。
開口幅ｋを１９ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１０４．６度にすればよい。開口比は、０．７９である。
開口幅ｋを２０ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１１２．８度にすればよい。開口比は、０．８３である。
開口幅ｋを２０．５ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１１６．４度にすればよい。開口比は、０．８５である。
開口幅ｋを２０．７８ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１２０．０度にすればよい。開口比は、０．８７である。
開口幅ｋを２１ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１２２．０度にすればよい。開口比は、０．８８である。
開口幅ｋを２２ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１３２．８度にすればよい。開口比は、０．９２である。
開口幅ｋを２３ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１４６．８度にすればよい。開口比は、０．９６である。
開口幅ｋを２４ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１８０．０度にすればよい。開口比は、１．００である。
拡散反射部８０はＬＥＤ５１の配光角ｈよりも狭くないと拡散効果が得られないという基本的な考え方１から、
８４度≦開口部中心角Δ＜配光角ｈ
といえる。
ガラス管内径２４ｍｍの場合、ＬＥＤ５１の配光角ｈを１２０度とすると、
８４度≦開口部中心角Δ＜１２０度
１６ｍｍ≦開口幅ｋ＜２０．７８ｍｍ
０．６７≦開口比＜０．８７
となる。

【0055】

また、ガラス管内径２４ｍｍの場合、以下の範囲が望ましい。
１１２．８度≦開口部中心角Δ＜１２０度
２０ｍｍ≦開口幅ｋ＜２０．７８ｍｍ
０．８３≦開口比＜０．８７

【0056】

また、ガラス管内径３０．５ｍｍの場合、開口幅ｋと開口部中心角Δと開口比は以下のような値になる。
開口幅ｋを２０ｍｍにするためには、開口部中心角Δを８２．０度にすればよい。開口比は、０．６６である。
開口幅ｋを２０．４ｍｍにするためには、開口部中心角Δを８４．０度にすればよい。開口比は、０．６７である。
開口幅ｋを２１ｍｍにするためには、開口部中心角Δを８７．０度にすればよい。開口比は、０．６９である。
開口幅ｋを２２ｍｍにするためには、開口部中心角Δを９２．４度にすればよい。開口比は、０．７２である。
開口幅ｋを２３ｍｍにするためには、開口部中心角Δを９７．８度にすればよい。開口比は、０．７５である。
開口幅ｋを２４ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１０３．８度にすればよい。開口比は、０．７９である。
開口幅ｋを２５ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１１０．２度にすればよい。開口比は、０．８２である。
開口幅ｋを２６ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１１６．４度にすればよい。開口比は、０．８５である。
開口幅ｋを２６．４２ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１２０．０度にすればよい。開口比は、０．８７である。
開口幅ｋを２７ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１２４．６度にすればよい。開口比は、０．８９である。
開口幅ｋを２８ｍｍにするためには、開口部中心角Δを１３３．２度にすればよい。開口比は、０．９２である。

【0057】

ガラス管内径３０．５ｍｍの場合、ＬＥＤ５１の配光角ｈを１２０度とすると、
８４度≦開口部中心角Δ＜１２０度
２０．４ｍｍ≦開口幅ｋ＜２６．４２ｍｍ
０．６７≦開口比＜０．８７
となる。

【0058】

また、ガラス管内径３０．５ｍｍの場合、以下の範囲が望ましい。
１１０．２度≦開口部中心角Δ＜１２０度
２５ｍｍ≦開口幅ｋ＜２６．４２ｍｍ
０．８２≦開口比＜０．８７

【0059】

＊＊＊変形例１＊＊＊
図１７は、ヒートシンク５４がない例を示している。９０に放熱性接着剤を用いて放熱することが望ましい。ヒートシンク５４がないので、発光部６０を半径方向のガラス管５６の内面（近く）まで移動させて配置することができる。

【0060】

＊＊＊変形例２＊＊＊
図１８は、拡散反射部８０がガラス管５６の外周面に有る。拡散反射部８０がガラス管５６の外周面に有るので、拡散反射部８０を形成しやすい。
なお、拡散反射部８０を左右に分離して形成してもよい。

【0061】

＊＊＊変形例３＊＊＊
また、前述した各実施の形態や各実施例や各変形例を組み合わせて用いてもかまわない。

【0062】

実施の形態４．
既に述べた各実施の形態１と異なる点について説明する。

【0063】

図１９は、ＬＥＤランプ５０を示す図である。
図１９では、既に述べた実施の形態２の図５に比べて、ＬＥＤ５１の間隔がさらに密になっている。
図示しないが、実施の形態３においても、ＬＥＤ５１の間隔が密の場合でもよい。
図示しないが、実施の形態１においても、ＬＥＤ５１の間隔が密の場合でもよい。実施の形態１でＬＥＤ５１の間隔が密の場合は、ＬＥＤ５１の間隔に応じて、波の間隔を狭くすればよい。

【0064】

図２０は、ＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図である。
図２０では、既に述べた実施の形態１の図２に比べて、ＬＥＤ５１の配列が１列ではなく２列（複数列）になっている。ＬＥＤ５１の配列が２列（複数列）の場合は、最も左側の列のＬＥＤ５１の左側方向の配光角ｈにより、左の拡散反射部８０の端部８１の位置を決定する。また、最も右側の列のＬＥＤ５１の右側方向の配光角ｈにより、右の拡散反射部８０の端部８１の位置を決定する。

【0065】

図２１は、ＬＥＤランプ５０のＡＡ縦断面を示す図である。
図２１では、既に述べた実施の形態２の図６に比べて、ＬＥＤ５１の配列が１列ではなく２列（複数列）になっている。ＬＥＤ５１の配列が２列（複数列）の場合は、２列（複数列）のＬＥＤ５１をあたかも１列のＬＥＤとみなせばよい。

【0066】

図示しないが、ＬＥＤ５１が、直線状のパターンではなく、配列状、格子状、ハニカム状、ジグザグ状、スター状、環状、その他のパターンで配置されていてもよい。また、ＬＥＤ５１が、等間隔に配置されておらず、粗配置と密配置の部分があってもよい。

【0067】

＜＜＜各実施の形態の要約＞＞＞
以上のように、上記実施の形態で説明したＬＥＤランプは、
ガラス管５６（筒管）と、 ＬＥＤ５１を搭載した基板５２であって、ガラス管５６（筒管）の長手方向に渡って延在する基板５２と、
ＬＥＤ５１からの光を反射する拡散反射部８０であって、基板５２の側部のガラス管５６（筒管）の周面に形成された拡散反射部８０と
を備え、
拡散反射部８０は、ガラス管５６（筒管）の長手方向に渡って周方向の幅が変化しており、
ＬＥＤ５１の間の拡散反射部８０の周方向の幅Ｗ２は、ＬＥＤ５１の側部の拡散反射部８０の周方向の幅Ｗ１よりもが大きいことを特徴とする。

【0068】

上記拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１からの光のうちＬＥＤ５１の配光角よりも外側の光を反射するように、ガラス管５６（筒管）の長手方向に渡って周方向の幅が変化していることを特徴とする。

【0069】

上記拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１の配光角の光とガラス管５６（筒管）とが交わる位置手前まで形成されたことを特徴とする。

【0070】

上記拡散反射部８０は、波形の形状を有することを特徴とする。

【0071】

上記拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１の側部には存在せず、
上記拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１の間に蒲鉾形又は山形の形状を有することを特徴とする。

【0072】

また、上記実施の形態で説明したＬＥＤランプは、
ガラス管５６（筒管）と、
ＬＥＤ５１を搭載した基板５２であって、ガラス管５６（筒管）の長手方向に渡って延在する基板５２と、
ＬＥＤ５１からの光を反射する拡散反射部８０であって、ガラス管５６（筒管）の周面にガラス管５６（筒管）の長手方向に渡って基板５２の側部に形成された拡散反射部８０と
を備えたことを特徴とする。

【0073】

上記拡散反射部８０は、基板５２の一方側にのみ存在し、基板５２の他方側に存在しないことを特徴とする。

【0074】

上記ガラス管５６（筒管）は、光を放射する開口部８５を有し、
上記開口部８５の中央を通るガラス管５６（筒管）の径方向に対して、ＬＥＤ５１の発光中央方向が傾斜していることを特徴とする。

【0075】

上記基板５２の表面と、ランプ発光中心方向とのなす角度αは１０度以上８０度以下であることを特徴とする。

【0076】

上記拡散反射部８０は、ガラス管５６（筒管）の長手方向に渡って基板５２の両側に延在し、上記ガラス管５６（筒管）は、光を放射する開口部８５を有することを特徴とする。

【0077】

上記開口部８５は、ＬＥＤ５１の配光角ｈの光がガラス管５６（筒管）を照らす位置Ｘよりも内側に開口していることを特徴とする。

【0078】

上記位置Ｘは、ＬＥＤ５１の配光角ｈの光がＬＥＤ５１の真横にあるガラス管５６（筒管）を照らす位置であることを特徴とする。

【0079】

上記拡散反射部８０は、ＬＥＤ５１からの光を拡散して反射する拡散反射膜であることを特徴とする。

【0080】

上記拡散反射部８０は、ガラス管５６（筒管）の内面又は外面に形成された酸化チタン膜を有することを特徴とする。

【符号の説明】

【0081】

５０ ＬＥＤランプ、５１ ＬＥＤ、５２ 基板、５４ ヒートシンク、５５ 口金、５６ ガラス管、５８ 給電端子、６０ 発光部、８０ 拡散反射部、８１ 端部、８５
開口部、８６ 発光反射部、ｈ 配光角、γ 発光開口角、Δ 開口部中心角。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】