照明装置
【課題】直下位置に偏ることなく広い範囲に、光をムラを抑えて照射できると共に、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）も可能な環管形の照明装置を提供する。
【解決手段】環状に並設された複数のＬＥＤ２と、該複数のＬＥＤ２からの出射光を透過するケース部材１とを備えた環管形ランプ１００であり、複数のＬＥＤ２は、光軸Ｓが、床等の被照射面の法線方向に対して、複数のＬＥＤ２がなす環の径方向外側を向いて傾斜して配置されている。
【解決手段】環状に並設された複数のＬＥＤ２と、該複数のＬＥＤ２からの出射光を透過するケース部材１とを備えた環管形ランプ１００であり、複数のＬＥＤ２は、光軸Ｓが、床等の被照射面の法線方向に対して、複数のＬＥＤ２がなす環の径方向外側を向いて傾斜して配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子を光源とした照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の向上に伴い、白熱電球や蛍光灯に替わる新しい光源として、半導体レーザや発光ダイオード等の固体発光素子が注目されている。特に、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載）は、長寿命で、光変換効率も高く、ＬＥＤを光源として使用した照明装置が注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤを光源とする環管形の照明装置が開示されている。この照明装置は、複数のＬＥＤが搭載された環状の基板が、上筐体と下筐体とに分離形成された環管状の筐体内に収容されている。ここで、複数のＬＥＤは、筐体における管の軸を含む面と平行に取り付けられている。
【０００４】
また、特許文献２には、複数のＬＥＤが搭載された環状の基板の一方を、拡散部材にて覆い、他方に放熱部材を設けた環管形の照明装置が開示されている。これにおいても、複数のＬＥＤは、拡散部材と放熱部材とで構成される環管状の部材における管の軸を含む面と平行に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３５２７１号公報（２０１０年６月１７日公開）
【特許文献２】特開２０１０−１５７１３号公報（２０１０年１月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２の照明装置では、照明装置の直下位置が極端に明るく、直下位置以外の周囲において暗いといった照度ムラの問題と、天井側へ光が照射されないといった、配光の狭さの問題がある。
【０００７】
これは、取り付けられたＬＥＤの光軸の向きに起因する。ＬＥＤの光軸とは、ＬＥＤの光出射面の法線方向（光出射面に対して垂直な方向）の軸である。ＬＥＤからの照射光か、光出射方向が光軸方向である場合に最も輝度が高く、光出射方向が光軸方向から傾くに従い輝度は低下する。
【０００８】
上述したように、特許文献１、２の照明装置では、ＬＥＤは、環管状の筐体等における管の軸を含む面と平行に取り付けられている。ＬＥＤの光出射面がＬＥＤの取り付け面に平行な通常のＬＥＤの場合、ＬＥＤの光軸は、床等の主たる被照射面の法線方向と平行となる。そのため、ＬＥＤから光軸方向に出射される輝度の最も高い光は、照明装置の直下を照らすこととなり、直下位置の照度が必然的に高くなる。加えて、環管形であるため、光が環の中央部分に集中し、直下位置はこの光によっても照らされるため、さらに照度が高くなる。なお、環の中央部分に集中する光は、ＬＥＤより斜めに（光軸方向に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光ではあるが、環状に配置された複数のＬＥＤからの光が集中して重なり合うので、極めて明るくなる。これに対し、直下位置の周囲へは、斜めに出射された輝度の低い光がさらに広がって照射されるため、必然的に暗くなってしまう。
【０００９】
また、ＬＥＤの光軸が主たる被照射面の法線方向を平行をなすように取り付けられた照明装置では、該照明装置が取り付けられている天井等の取り付け面側には光が照射されず、配光が狭くなる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされてものであり、その目的は、直下位置に偏ることなく広い範囲に、光をムラを抑えて照射できると共に、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）も可能な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の照明装置は、上記課題を解決するために、環状に並設された複数の固体発光素子と、該複数の固体発光素子からの出射光を透過するケース部材と、を備える照明装置であって、前記複数の固体発光素子は、光軸が被照射面の法線方向に対して該複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜すべく配置されてあることを特徴としている。
【００１２】
各固体発光素子から出射される光の輝度は、光出射方向が、固体発光素子の光出射面の法線方向の軸である光軸の方向（光軸方向）ある場合に、輝度が最も高く、光出射方向が、光軸から傾くに従い、徐々に輝度が低下する。上記構成では、複数の固体発光素子は、光軸が被照射面に対して該複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜して配置されているので、各固体発光素子から出射される最も輝度の高い光（光軸方向に出射される光）は、床面等の主たる被照射面の法線方向である照明装置の直下方向に対して、前記環の径方向外側に傾斜して照射される。そのため、光軸方向に出射された最も輝度の高い光を、直下位置の周囲に照射することができる。そして、直下位置においては、各固体発光素子から斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光が照射されることとなるが、複数の固体発光素子から出射された光が重なり合うので、最も輝度の高い光が照射された周囲の位置に劣らない照度を得ることができる。さらに、各固体発光素子から斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された光は、天井等の照明装置の取り付け面側にも照射されるので、広い配光を実現することができる。
【００１３】
これにより、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、固体発光素子から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【００１４】
本発明の照明装置は、さらに、前記複数の固体発光素子は、前記ケース部材を少なくとも一部として構成された環管状体の内部に収容され、照明装置が取り付けられた状態で、前記複数の固体発光素子は、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、前記環管状体の環の径方向外側を照明装置の取り付け面側に持ち上げる方向に傾斜させてある構成とすることができる。
【００１５】
この場合、複数の固体発光素子は、例えば、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、３０〜６０度の傾きを有している構成とすることができる。
【００１６】
上記構成により、光軸が被照射面に対して複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜すべく配置されてなる、上記した本発明の照明装置を容易に実現することができる。
【００１７】
この場合、前記環管状体は、環管状の前記ケース部材と、前記複数の固体発光素子からの熱を放熱する環状の放熱部材より構成され、前記放熱部材は、前記ケース部材における当該ケース部材の環の内側部分であって、該環の径方向外側より径方向内側へと曲率を持って傾斜している部分に形成された、当該ケース部材の環に沿った環状の切り欠き部に設けられており、前記環状の放熱部材における外側の面に前記複数の固体発光素子が配置されている構成とすることもできる。
【００１８】
これによれば、環管状のケース部材に形成した切り欠き部に、複数の固体発光素子を取り付けた状態の環状の放熱部材を組み付けるだけで構成することができる。したがって、製造が容易であるといった効果を加えて奏する。しかも、放熱部材が照明装置の外面に露出しているので、放熱性が高められ、放熱部材の軽量化が図れ、ひいては照明装置の軽量化が図れる。
【００１９】
また、この場合、前記環状の放熱部材の外側の面には、当該放熱部材の環の周方向に連なると共に該環の径方向外側より径方向内側へと傾斜した複数の平坦面が形成されており、該平坦面に前記固体発光素子が配置されている構成とすることが好ましい。
【００２０】
環状の放熱部材に複数の固体発光素子を取り付ける場合、環の外側の面に周方向に並べて配置することとなるが、環の周であるため曲率を有しており、固体発光素子を密着させることができない恐れがある。密着させられない場合に、固体発光素子からの熱が放熱部材に効率よく伝えられず、放熱性が低下する。そのため、このような場合は、固体発光素子を放熱部材に密着させるための別部材等、何がしかの工夫が必要となる。
【００２１】
これに対し、上記構成によれば、管の外面を環の周方向に連なる複数の平坦面とし、平坦面に固体発光素子が取り付けられているので、固体発光素子を放熱部材に密着させるための別部材等を設けることなく、簡単に密着して配置することが可能となり、放熱性を高めることができる。
【００２２】
さらに、この場合、前記複数の固体発光素子は、第１の角度で斜めに配置された組と、第２の角度で斜めに配置された組とを含んでいる構成とすることもできる。
【００２３】
これによれば、第１の角度で斜め配置された固体発光素子の組と、第２の角度で斜めに配置された固体発光素子の組とで、最も輝度の高い光が照射される領域、および斜めに出射された輝度の低い光が照射される領域が異なる。したがって、照度のムラをより一層抑えて均一に照らすことができると共に、広配光が可能になる。
【００２４】
本発明の照明装置は、上記課題を解決するために、固体発光素子がそれぞれ複数並設して収容され、該固体発光素子からの光を透過するケース部材を少なくとも一部として構成された第１および第２の管状体を備える照明装置であって、前記複数の固体発光素子は、照明装置が取り付けられた状態で前記第１の管状体に収容された固体発光素子の光軸と前記第２の管状体に収容された固体発光素子の光軸とが互いに外側を向いて被照射面の法線方向に対して傾斜すべく配置されていることを特徴としている。
【００２５】
これによれば、ケース部材の内部に複数の固体発光素子が並設けられている第１および第２の管状体が、照明装置が取り付けられた状態で、複数の固体発光素子の光軸が互いに外側を向いて被照射面の法線方向に対して傾斜して配置されているので、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から出射される最も輝度の高い光（光軸方向に出射される光）は、床面等の主たる被照射面の法線方向に対して、互いに外側向いて照射される。そのため、光軸方向に出射された最も輝度の高い光を、第１および第２の管状体を有する照明装置の直下位置の両側に照射することができる。そして、照明装置の直下位置においては、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から、互いに内側に向かって斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光が照射されることとなるが、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から出射された光が重なり合うので、最も輝度の高い光が照射された直下位置の両側に劣らない照度を得ることができる。さらに、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された光は、天井等の照明装置の取り付け面側にも照射されるので、広い配光を実現することができる。
【００２６】
これにより、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、固体発光素子から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、固体発光素子から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の一形態である環管形ランプの平面図であり、図１（ｂ）は、上記環管形ランプの底面図、図１（ｃ）は、上記環管形ランプの側面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】図１（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】上記環管形ランプの分解斜視図である。
【図５】上記環管形ランプからの光の配光を模式的に示す説明図であり、環管形ランプにおける、環の中心を挟んで右側と左側に位置する２つのＬＥＤに着目してそれらの配光を示している。
【図６】上記環管形ランプにおいて、直下位置と周囲位置との照度を同等とすることができた一実施例を模式的に示す説明図である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）はそれぞれ、本実施形態の変形例の環管形ランプの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の他の形態の照明装置の構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
図１〜図４は、本発明に係る本実施形態の照明装置である環管形ランプ１００を示している。このうち、図１（ａ）は、環管形ランプ１００の平面図であり、図１（ｂ）は、環管形ランプ１００の底面図、図１（ｃ）は、環管形ランプ１００の側面図である。当該環管形ランプ１００が図示しない照明器具等に取り付けられた状態では、底面図にて示した側が、床等の主たる被照射面を向き、平面図にて示した面が、天井等の当該環管形ランプ１００の取り付け面を向く。また、図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図３は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。そして、図４は、環管形ランプ１００の分解斜視図である。
【００３１】
本実施形態の環管形ランプ１００は、図１〜図４の何れかに示すように、環管状体１４と、環管状体１４内部に収容された複数のＬＥＤ（固体発光素子）２と、複数のＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板３と、ＬＥＤ２の熱を放熱するヒートシンク（放熱部材）６と、口金１２とを備えている。
【００３２】
環管状体１４は、少なくとも一部がケース部材１よりなる環管状の部材であり、内部に複数のＬＥＤ２を収容するものである。本実施形態では、環管状体１４は、ケース部材１とヒートシンク６の一部よりなる。環管状体１４の大部分を構成する環管状のケース部材１は、ポリカーボネート等の透光性を有する合成樹脂から形成されており、ＬＥＤ２から出射された光を、拡散しつつ透過させるものである。環管状体１４においては、このケース部材１よりなる部分が、ＬＥＤ２からの光を拡散しつつ透過する発光面となる。
【００３３】
ケース部材１には、図４に示すように、口金１６を取り付ける部分に、口金１６を取り付けるための開口１１ａと、電源基板１５を挿入するための開口１１ｂとが形成されている。口金１２は電源基板１５と配線により接続されており、商用電源を電源基板１５へ給電するものである。電源基板１５は給電された商用電源を、発光部のＬＥＤ２が必要とする直流電流／直流電圧へ変換し、ＬＥＤ２へ給電するものである。ケース部材１には口金１６の形状に合わせた形で開口１１ａが設けられており、組立時、当該開口１１ａに口金１６は挿入される。また、ケース部材１には、ケース部材１の環に沿った環状の切り欠き部１１ｃが形成されており、この切り欠き部１１ｃに、複数のＬＥＤ２が搭載された環状のヒートシンク６が取り付けられている。ケース部材１に設けられた開口１１ｂより挿入された電源基板１５は、ケース上蓋１２で開口１１ｂを覆うことにより、ケース部材１内に封入される。
【００３４】
なお、図２では、環管状体１４の管の伸びる方向と直交する方向の断面形状が円形状をなす例を示しているが、断面形状は楕円形状であってもよい。また、環管状体１４は、全てがケース部材１より構成されていてもよい。但し、その場合には、複数のＬＥＤ２が搭載された環状のヒートシンク６を、ケース部材１内部に収容するために、ケース部材を当該ケース部材の管の軸を含む面と平行に上下に分離して形成する必要がある。
【００３５】
ヒートシンク６は、ＬＥＤ２で発生した熱を逃がすための部材であり、材質としては、熱伝導性に優れかつ軽量でもある、アルミニウムが専ら利用されている。本実施形態では、上述したように、ヒートシンク６は、ケース部材１に形成された切り欠き部１１ｃに取り付けられることで、環管状体１４の一部を構成する。このようなヒートシンク６は、環管状体１４（ケース部材１）における管の伸びる方向のほぼ全域に配置されるため、放熱部材としての機能に加えて、環管状体１４（ケース部材１）の形状を保持する、環管形ランプ１００の構造体としても機能するものである。
【００３６】
複数のＬＥＤ２は、このようなヒートシンク６に搭載された環管形ランプ１００の光源である。複数のＬＥＤ２は、ヒートシンク６上に所定間隔で並ぶように環状に配置されている。そして、複数のＬＥＤ２は、図２に示すように、ＬＥＤ２の光軸Ｓが、床等の被照射面の法線方向に対して、複数のＬＥＤ２がなす環（ヒートシンク６の環）の径方向外側を向くように傾斜して配置されている。複数のＬＥＤ２を、このように配置することで、床等の主たる被照射面を広い範囲で照度のムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の環管形ランプ１００の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。これについては後述する。
【００３７】
また、ＬＥＤ２は、ＬＥＤ基板３を介してヒートシンク６上に配置されている。ＬＥＤ基板３は、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、表面には図示しない配線が形成されている。複数のＬＥＤ２は、該配線によって、電源基板１５と接続されている。ＬＥＤ２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。なお、図中、参照符号９にて示すものは、各ＬＥＤ２の保持体である。
【００３８】
口金１２は、電源基板１５と、当該環管形ランプ１００が取り付けられる図示しない照明器具側から伸びる配線とを電気的に接続するものである。本実施形態の環管形ランプ１００では、電源基板１５を備えた構成としているが、電源基板１５に替えて、従来からある環管形の蛍光照明器具からの給電にて、複数のＬＥＤ２が点等するような部材を具備させることで、従来からある環管形の蛍光照明器具に、環管形蛍光ランプに替えて使用できる構成とすることもできる。
【００３９】
次に、図２、図４を用いて、ケース部材１に形成された切り欠き部１１ｃ、該切り欠き部１１ｃに取り付けられるヒートシンク６、およびこれらの組み付け方について説明する。
【００４０】
切り欠き部１１ｃは、ケース部材１における当該ケース部材１の環の内側部分であって、該環の径方向外側より径方向内側へと曲率を持って傾斜している部分に形成されている。換言すると、切り欠き部１１ｃは、ケース部材１における、当該ケース部材１を当該ケース部材１の管の軸を含む面に沿って２分したうちの当該環管形ランプ１００の取り付け面（天井）側かつ当該ケース部材１の環の内周側に形成されている。そして、上述したように、切り欠き部１１ｃは、当該ケース部材１の環に沿った環状に形成されている。
【００４１】
このような切り欠き部１１ｃに取り付けられるヒートシンク６も、切り欠き部１１ｃに取り付けられることで、環管状体１４の一部となるような環状に形成されている。そして、ヒートシンク６は、図２に示されるように、環管状体１４の一部となるような曲面よりなる露出面６ａを有しており、この露出面６ａが、外気に直接接触することでＬＥＤ２の熱を外気へ逃がす熱交換部として機能する。ヒートシンク６における露出面６ａ側とは逆側の面は、ＬＥＤ２の配置面６ｂとなっている。この配置面６ｂは、環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙ（図中一点鎖線）に対して、環管状体１４の環の径方向外側を当該環管形ランプ１００の取り付け面（天井側）側に持ち上げる方向に傾斜している。
【００４２】
上記ヒートシンク６は、中空の円錐を円の径方向に沿って輪切りにした形状を有しているとも表現できる。輪切りにした環状体の外側のテーパー面が配置面６ｂであり、複数のＬＥＤ２がＬＥＤ基板３を介して配置面６ｂに取り付けられている構成である。
【００４３】
電気基板１５および口金１６は、複数のＬＥＤ２が搭載されたＬＥＤ基板３に電気的かつ機械的に接続されており、ＬＥＤ基板３がヒートシンク６に固定されることで、ヒートシンク６と一体ものとして扱うことができる。
【００４４】
このような構成では、環管状のケース部材１に形成した切り欠き部１１ｃに、電気基板１５および口金１６並びに複数のＬＥＤ２が取り付けられた状態の環状のヒートシンク６を組み付け、その後、ケース上蓋１２を嵌め込むことで、環管形ランプ１００を製造することができる。したがって、環管状のケース部材１内部に環管のヒートシンク６が収容された構成であっても、製造し易いといったメリットがある。しかも、ヒートシンク６の露出面６ａが環管形ランプ１００の外面に露出しているので、放熱性が高められ、放熱部材の軽量化が図れ、ひいては照明装置の軽量化が図れる。
【００４５】
ところで、放熱性を確保するためには、ＬＥＤ２をＬＥＤ基板３を介してヒートシンク６に密着させる必要がある。しかしながら、環状のヒートシンク６において、配置面６ｂは、環の周であるため曲率を有しており、環の径が小さい場合、ＬＥＤ２を密着させることができない恐れがあり、ＬＥＤ２をヒートシンク６に密着させるための別部材等、何がしかの工夫が必要となる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、ヒートシンク６におけるＬＥＤ２の配置面６ｂは、環の周方向に連なる、環の径方向外側より径方向内側へと傾斜した複数の平坦面６ｃに加工されており、該平坦面にＬＥＤ２を配置している。これにより、ＬＥＤ２をヒートシンク６に密着させるための別部材等を設けることなく、簡単に密着して配置することが可能となり、放熱性を高めることができる。
【００４７】
但し、配置面６ｂの曲率が、問題にならない程に、ヒートシンク６の環のサイズが大きい場合には、このような平坦面６ｃに加工する必要はない。
【００４８】
次に、ヒートシンク６に取り付けられている複数のＬＥＤ２の向きについて説明する。
【００４９】
上述したように、ヒートシンク６におけるＬＥＤ２の配置面６ｂは、環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙ（図中一点鎖線）に対して、環管状体１４の環の径方向外側を当該環管形ランプ１００の取り付け面（天井側）側に持ち上げる方向に傾斜している（図２参照）。
【００５０】
そのため、配置面６ｂに取り付けられたＬＥＤ２の光軸（光出射面の法線方向の軸）Ｓも、被照射面の法線方向である環管形ランプ１００の直下方向ではなく、直下方向よりも環管状体１４の環の径方向外側に傾斜した方向を向いて配置される。なお、環管形ランプ１００が、床面等に平行な天井面に取り付けられた状態では、環管形ランプ１００の直下方向は、環管状体１４の軸Ｘを含む面Ｙの法線方向となる。
【００５１】
ＬＥＤ２を、その光軸Ｓが、直下方向ではなく、直下方向に対して環管状体１４の環の径方向外側に傾斜した方向を向くように配置することで、環管形ランプ１００の直下位置に光を集中させることなく、ＬＥＤ２から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けることができる。その結果、床等の主たる被照射面を広い範囲で照度のムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の環管形ランプ１００の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【００５２】
図５に、環管形ランプ１００からの光の配光を示す。なお、図５では、環管形ランプ１００における、環の中心を挟んで右側と左側に位置する２つのＬＥＤ２Ｒ・２Ｌに着目して示している。
【００５３】
ＬＥＤ２から出射される光は、光軸方向に出射される光、つまり、ＬＥＤ２の光出射面の法線方向に出射される光が、最も輝度が高い。そして、光の出射される角度が光軸より傾くに従い、つまり、前記法線方向に対して成す角度が大きくなるに従い、徐々に輝度が低下する。
【００５４】
ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌの場合、上述ように斜め向きに取り付けられているので、各ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから光軸方向に出射された最も輝度の高い光Ｌ１は、床面等の主たる被照射面に対して、環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙ（一点鎖線）の法線方向Ｚ（二点鎖線）、つまり、環管形ランプ１００の直下方向よりも、環管状体１４の環の径方向外側に傾斜して出射される。つまり、ＬＥＤ２Ｒから出射された最も輝度の高い光Ｌ１は、直下位置Ｐ１よりも右側にずれた周囲位置Ｐ３に照射され、ＬＥＤ２Ｌから出射された最も輝度の高い光Ｌ１は、直下位置Ｐ１よりも左側にずれた周囲位置Ｐ２に照射される。この直下位置Ｐ１から左右へのずれ量は、配置面６ｂにおける、前記面Ｙ（一点鎖線）に対してなす角度θ（傾斜角）が大きくなるほど大きくなり、直下位置Ｐ１周囲のより広い範囲に照射することができる。
【００５５】
このように、上記のようにＬＥＤ２を斜めに取り付けることで、最も輝度の高い光Ｌ１を、直下位置Ｐ１の周囲に対して照射することができ、より直下位置Ｐ１から離れた範囲に光を出射することができるので、最も輝度の高い光Ｌ１が直下位置Ｐ１に照射されていた構成に比して、照射範囲を広げることができる。
【００５６】
一方、直下位置Ｐ１には、ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから斜めに出射された輝度が光軸方向に比較して低い光が照射されることとなるが、ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから出射された光が直下位置Ｐ１で重なり合うので、最も輝度の高い光Ｌ１が照射された周囲位置Ｐ２・Ｐ３に劣らない照度を得ることができる。
【００５７】
加えて、ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから光軸方向に対して斜めに出射された光は、天井等の環管形ランプ１００の取り付け面側にも照射されるので、天井側も照らすことができ、広配光を実現することができる。
【００５８】
なお、図示してはいないが、直下位置Ｐ１と周囲位置Ｐ２、Ｐ３の間には、輝度が最も高い光と最も低い間に含まれる光が照射される。また、上記した光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、何れも、ケース部材１にてその一部は拡散され、拡散された光は種々の方向へ照射される。
【００５９】
図６に、環管形ランプ１００において、直下位置Ｐ１と周囲位置Ｐ２、Ｐ３の間の照度を同等とすることができた一例を示す。図６の例では、環管状体１４における管の軸Ｘの床面からの高さ２２００ｍｍ、ＬＥＤ２の傾斜角θを４５度、環管状体１４における軸間距離（軸Ｘと軸Ｘとの間の距離）を３７３ｍｍとしている。なお、主たる被照射面の照度は、ＬＥＤ２の配置、ＬＥＤ２をなすＬＥＤデバイスの配光特性、環管状体１４をなすケース部材１のカバーの透過率／分散度（拡散度）、ケース部材１の管の内径、環管状体１４の床面からの距離、環管状体１４の径等により、制御することができる。
【００６０】
図７（ａ）、図７（ｂ）に、本実施形態の変形例の環管形ランプ１００Ａ・１００Ｂを示す。図７（ａ）、図７（ｂ）は、環管状体１４の管の軸Ｘに垂直な方向の断面形状を示している。
【００６１】
環管形ランプ１００Ａは、先の環管形ランプ１００よりも幅広のヒートシンク６Ａを備えており、配置面６ｂに、ＬＥＤ２が複数列（図では２列）で搭載されている。ＬＥＤ２を複数列配置とすることで、一列配置よりも多数のＬＥＤ２を搭載することができるので照度を上げることができる。また、ＬＥＤ２を、白色と昼白色との２色を組み合わせて用いたりすることもできる。なお、一列配置において、２色の組合せももちろん可能である。
【００６２】
環管形ランプ１００Ｂは、先の環管形ランプ１００よりも幅広で、かつ、ＬＥＤ２の配置面６ｂとして、前記した角度θ（環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙに対してなす角度θ）が異なる複数の面（図では２面）有した、ヒートシンク６Ｂを備えている。配置面６ｂ−１と配置面６ｂ−２とは、例えば１２０度の角度をなし、軸Ｘにその中心を合わせて、軸Ｘを含む面Ｙに対して中心が４５度の位置になるように設けられている。この場合、配置面６ｂ−１は前記角度θであるθ１（第１の角度）が１５度に、配置面６ｂ−２は、前記角度θであるθ２（第２の角度）が７５度に設定されている。
【００６３】
これらの場合も、上記したＬＥＤ２の配置は、ＬＥＤ２をなすＬＥＤデバイスの配光特性、ケース部材１の透過率／分散度（拡散度）、ケース部材１の内径等により最適配置が決まる。
【００６４】
特に、環管形ランプ１００Ｂによれば、第１の角度で斜め配置されたＬＥＤ２の組と、第２の角度で斜めに配置された固体発光素子の組との２組とで、光軸方向に出射された最も輝度の高い光が照射される領域、および光軸から傾いて斜めに出射された輝度の低い光が照射される領域が異なるので、より一層照度のムラを抑えて均一に照らすことができると共に、広配光が可能になる。
【００６５】
最後、図８を用いて、環管形の照明装置に限らず、ケース部材６１を介して光が照射されるＬＥＤ２を複数備えた照明装置であれば、複数のＬＥＤ２を斜めに取り付けると共に、その角度を、ケース部材１を介して主たる被照射面に照射された場合の照度を基に、光軸方向に出射される光と比較して輝度の低い光同士が重なり合うことで、被照射面における輝度の最も高い光が照射される領域と同等の照度となるように設定することで、光を有効に照射して、照度ムラを抑えながら広配光の照明装置を実現することができる点について説明する。
【００６６】
図８は、例えば、内部に複数のＬＥＤ２が並設された２本の直管形の直管形ランプ１０１・１０２を備えた照明装置であり、２本の直管形の直管形ランプ１０１・１０２の内部に配置されたＬＥＤ２が、直下位置よりも互いに外側を向くように斜めに、保持部材７０に取り付けられた構成を示している。
【００６７】
直管形ランプ１０１・１０２は、取り付けられた状態で、直管形ランプ１０１のケース部材６１内部に収容されたＬＥＤ２の光軸と、直管形ランプ１０２のケース部材６１内部に収容されたＬＥＤ２の光軸を、直下方向ではなく、互いに外側を向いて被照射面に対して傾斜するよう配置されている。
【００６８】
このような構成とすることで、直管形ランプ１０１・１０２の各ＬＥＤ２から光軸方向に出射される最も輝度の高い光Ｌ１は、床面等の主たる被照射面に対して、互いに外側向いて照射される。そのため、最も輝度の高い光Ｌ１を、直管形ランプ１０１・１０２を備えた照明装置の直下位置の両側に照射することができる。そして、直管形ランプ１０１・１０２を備えた照明装置の直下位置においては、直管形ランプ１０１・１０２の各ＬＥＤ２から、斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光が照射されることとなるが、これらが重なり合うので、最も輝度の高い光が照射された直下位置の両側に劣らない照度を得ることができる。さらに、直管形ランプ１０１・１０２の各ＬＥＤ２から、斜めに出射された光は、天井等の照明装置の取り付け面側にも照射されるので、広い配光を実現することができる。
【００６９】
これにより、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、ＬＥＤ２から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【００７０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１ ケース部材
２ ＬＥＤ
２Ｒ・２Ｌ ＬＥＤ
３ ＬＥＤ基板
６ ヒートシンク
６Ａ ヒートシンク
６Ｂ ヒートシンク
６ａ 露出面
６ｂ 配置面
６ｂ−１ 配置面
６ｂ−２ 配置面
６ｃ 平坦面
１１ｃ 切り欠き部
１２ ケース上蓋
１４ 環管状体
１５ 電源基板
１６ 口金
６１ ケース部材
７０ 保持部材
１００Ａ・１００Ｂ 環管形ランプ
１０１・１０２ 直管形ランプ
Ｐ１ 直下位置
Ｐ２・Ｐ３ 周囲位置
Ｚ 法線方向
θ 傾斜角
Ｓ 光軸
Ｌ１ 光軸方向に出射された光
Ｌ２ 光軸に対して傾きをもって出射された光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体発光素子を光源とした照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識の向上に伴い、白熱電球や蛍光灯に替わる新しい光源として、半導体レーザや発光ダイオード等の固体発光素子が注目されている。特に、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと記載）は、長寿命で、光変換効率も高く、ＬＥＤを光源として使用した照明装置が注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ＬＥＤを光源とする環管形の照明装置が開示されている。この照明装置は、複数のＬＥＤが搭載された環状の基板が、上筐体と下筐体とに分離形成された環管状の筐体内に収容されている。ここで、複数のＬＥＤは、筐体における管の軸を含む面と平行に取り付けられている。
【０００４】
また、特許文献２には、複数のＬＥＤが搭載された環状の基板の一方を、拡散部材にて覆い、他方に放熱部材を設けた環管形の照明装置が開示されている。これにおいても、複数のＬＥＤは、拡散部材と放熱部材とで構成される環管状の部材における管の軸を含む面と平行に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３５２７１号公報（２０１０年６月１７日公開）
【特許文献２】特開２０１０−１５７１３号公報（２０１０年１月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２の照明装置では、照明装置の直下位置が極端に明るく、直下位置以外の周囲において暗いといった照度ムラの問題と、天井側へ光が照射されないといった、配光の狭さの問題がある。
【０００７】
これは、取り付けられたＬＥＤの光軸の向きに起因する。ＬＥＤの光軸とは、ＬＥＤの光出射面の法線方向（光出射面に対して垂直な方向）の軸である。ＬＥＤからの照射光か、光出射方向が光軸方向である場合に最も輝度が高く、光出射方向が光軸方向から傾くに従い輝度は低下する。
【０００８】
上述したように、特許文献１、２の照明装置では、ＬＥＤは、環管状の筐体等における管の軸を含む面と平行に取り付けられている。ＬＥＤの光出射面がＬＥＤの取り付け面に平行な通常のＬＥＤの場合、ＬＥＤの光軸は、床等の主たる被照射面の法線方向と平行となる。そのため、ＬＥＤから光軸方向に出射される輝度の最も高い光は、照明装置の直下を照らすこととなり、直下位置の照度が必然的に高くなる。加えて、環管形であるため、光が環の中央部分に集中し、直下位置はこの光によっても照らされるため、さらに照度が高くなる。なお、環の中央部分に集中する光は、ＬＥＤより斜めに（光軸方向に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光ではあるが、環状に配置された複数のＬＥＤからの光が集中して重なり合うので、極めて明るくなる。これに対し、直下位置の周囲へは、斜めに出射された輝度の低い光がさらに広がって照射されるため、必然的に暗くなってしまう。
【０００９】
また、ＬＥＤの光軸が主たる被照射面の法線方向を平行をなすように取り付けられた照明装置では、該照明装置が取り付けられている天井等の取り付け面側には光が照射されず、配光が狭くなる。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされてものであり、その目的は、直下位置に偏ることなく広い範囲に、光をムラを抑えて照射できると共に、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）も可能な照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の照明装置は、上記課題を解決するために、環状に並設された複数の固体発光素子と、該複数の固体発光素子からの出射光を透過するケース部材と、を備える照明装置であって、前記複数の固体発光素子は、光軸が被照射面の法線方向に対して該複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜すべく配置されてあることを特徴としている。
【００１２】
各固体発光素子から出射される光の輝度は、光出射方向が、固体発光素子の光出射面の法線方向の軸である光軸の方向（光軸方向）ある場合に、輝度が最も高く、光出射方向が、光軸から傾くに従い、徐々に輝度が低下する。上記構成では、複数の固体発光素子は、光軸が被照射面に対して該複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜して配置されているので、各固体発光素子から出射される最も輝度の高い光（光軸方向に出射される光）は、床面等の主たる被照射面の法線方向である照明装置の直下方向に対して、前記環の径方向外側に傾斜して照射される。そのため、光軸方向に出射された最も輝度の高い光を、直下位置の周囲に照射することができる。そして、直下位置においては、各固体発光素子から斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光が照射されることとなるが、複数の固体発光素子から出射された光が重なり合うので、最も輝度の高い光が照射された周囲の位置に劣らない照度を得ることができる。さらに、各固体発光素子から斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された光は、天井等の照明装置の取り付け面側にも照射されるので、広い配光を実現することができる。
【００１３】
これにより、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、固体発光素子から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【００１４】
本発明の照明装置は、さらに、前記複数の固体発光素子は、前記ケース部材を少なくとも一部として構成された環管状体の内部に収容され、照明装置が取り付けられた状態で、前記複数の固体発光素子は、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、前記環管状体の環の径方向外側を照明装置の取り付け面側に持ち上げる方向に傾斜させてある構成とすることができる。
【００１５】
この場合、複数の固体発光素子は、例えば、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、３０〜６０度の傾きを有している構成とすることができる。
【００１６】
上記構成により、光軸が被照射面に対して複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜すべく配置されてなる、上記した本発明の照明装置を容易に実現することができる。
【００１７】
この場合、前記環管状体は、環管状の前記ケース部材と、前記複数の固体発光素子からの熱を放熱する環状の放熱部材より構成され、前記放熱部材は、前記ケース部材における当該ケース部材の環の内側部分であって、該環の径方向外側より径方向内側へと曲率を持って傾斜している部分に形成された、当該ケース部材の環に沿った環状の切り欠き部に設けられており、前記環状の放熱部材における外側の面に前記複数の固体発光素子が配置されている構成とすることもできる。
【００１８】
これによれば、環管状のケース部材に形成した切り欠き部に、複数の固体発光素子を取り付けた状態の環状の放熱部材を組み付けるだけで構成することができる。したがって、製造が容易であるといった効果を加えて奏する。しかも、放熱部材が照明装置の外面に露出しているので、放熱性が高められ、放熱部材の軽量化が図れ、ひいては照明装置の軽量化が図れる。
【００１９】
また、この場合、前記環状の放熱部材の外側の面には、当該放熱部材の環の周方向に連なると共に該環の径方向外側より径方向内側へと傾斜した複数の平坦面が形成されており、該平坦面に前記固体発光素子が配置されている構成とすることが好ましい。
【００２０】
環状の放熱部材に複数の固体発光素子を取り付ける場合、環の外側の面に周方向に並べて配置することとなるが、環の周であるため曲率を有しており、固体発光素子を密着させることができない恐れがある。密着させられない場合に、固体発光素子からの熱が放熱部材に効率よく伝えられず、放熱性が低下する。そのため、このような場合は、固体発光素子を放熱部材に密着させるための別部材等、何がしかの工夫が必要となる。
【００２１】
これに対し、上記構成によれば、管の外面を環の周方向に連なる複数の平坦面とし、平坦面に固体発光素子が取り付けられているので、固体発光素子を放熱部材に密着させるための別部材等を設けることなく、簡単に密着して配置することが可能となり、放熱性を高めることができる。
【００２２】
さらに、この場合、前記複数の固体発光素子は、第１の角度で斜めに配置された組と、第２の角度で斜めに配置された組とを含んでいる構成とすることもできる。
【００２３】
これによれば、第１の角度で斜め配置された固体発光素子の組と、第２の角度で斜めに配置された固体発光素子の組とで、最も輝度の高い光が照射される領域、および斜めに出射された輝度の低い光が照射される領域が異なる。したがって、照度のムラをより一層抑えて均一に照らすことができると共に、広配光が可能になる。
【００２４】
本発明の照明装置は、上記課題を解決するために、固体発光素子がそれぞれ複数並設して収容され、該固体発光素子からの光を透過するケース部材を少なくとも一部として構成された第１および第２の管状体を備える照明装置であって、前記複数の固体発光素子は、照明装置が取り付けられた状態で前記第１の管状体に収容された固体発光素子の光軸と前記第２の管状体に収容された固体発光素子の光軸とが互いに外側を向いて被照射面の法線方向に対して傾斜すべく配置されていることを特徴としている。
【００２５】
これによれば、ケース部材の内部に複数の固体発光素子が並設けられている第１および第２の管状体が、照明装置が取り付けられた状態で、複数の固体発光素子の光軸が互いに外側を向いて被照射面の法線方向に対して傾斜して配置されているので、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から出射される最も輝度の高い光（光軸方向に出射される光）は、床面等の主たる被照射面の法線方向に対して、互いに外側向いて照射される。そのため、光軸方向に出射された最も輝度の高い光を、第１および第２の管状体を有する照明装置の直下位置の両側に照射することができる。そして、照明装置の直下位置においては、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から、互いに内側に向かって斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光が照射されることとなるが、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から出射された光が重なり合うので、最も輝度の高い光が照射された直下位置の両側に劣らない照度を得ることができる。さらに、第１および第２の管状体内部の各固体発光素子から斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された光は、天井等の照明装置の取り付け面側にも照射されるので、広い配光を実現することができる。
【００２６】
これにより、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、固体発光素子から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、固体発光素子から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の一形態である環管形ランプの平面図であり、図１（ｂ）は、上記環管形ランプの底面図、図１（ｃ）は、上記環管形ランプの側面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】図１（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】上記環管形ランプの分解斜視図である。
【図５】上記環管形ランプからの光の配光を模式的に示す説明図であり、環管形ランプにおける、環の中心を挟んで右側と左側に位置する２つのＬＥＤに着目してそれらの配光を示している。
【図６】上記環管形ランプにおいて、直下位置と周囲位置との照度を同等とすることができた一実施例を模式的に示す説明図である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）はそれぞれ、本実施形態の変形例の環管形ランプの構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の他の形態の照明装置の構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００３０】
図１〜図４は、本発明に係る本実施形態の照明装置である環管形ランプ１００を示している。このうち、図１（ａ）は、環管形ランプ１００の平面図であり、図１（ｂ）は、環管形ランプ１００の底面図、図１（ｃ）は、環管形ランプ１００の側面図である。当該環管形ランプ１００が図示しない照明器具等に取り付けられた状態では、底面図にて示した側が、床等の主たる被照射面を向き、平面図にて示した面が、天井等の当該環管形ランプ１００の取り付け面を向く。また、図２は、図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図であり、図３は、図１（ｂ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。そして、図４は、環管形ランプ１００の分解斜視図である。
【００３１】
本実施形態の環管形ランプ１００は、図１〜図４の何れかに示すように、環管状体１４と、環管状体１４内部に収容された複数のＬＥＤ（固体発光素子）２と、複数のＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板３と、ＬＥＤ２の熱を放熱するヒートシンク（放熱部材）６と、口金１２とを備えている。
【００３２】
環管状体１４は、少なくとも一部がケース部材１よりなる環管状の部材であり、内部に複数のＬＥＤ２を収容するものである。本実施形態では、環管状体１４は、ケース部材１とヒートシンク６の一部よりなる。環管状体１４の大部分を構成する環管状のケース部材１は、ポリカーボネート等の透光性を有する合成樹脂から形成されており、ＬＥＤ２から出射された光を、拡散しつつ透過させるものである。環管状体１４においては、このケース部材１よりなる部分が、ＬＥＤ２からの光を拡散しつつ透過する発光面となる。
【００３３】
ケース部材１には、図４に示すように、口金１６を取り付ける部分に、口金１６を取り付けるための開口１１ａと、電源基板１５を挿入するための開口１１ｂとが形成されている。口金１２は電源基板１５と配線により接続されており、商用電源を電源基板１５へ給電するものである。電源基板１５は給電された商用電源を、発光部のＬＥＤ２が必要とする直流電流／直流電圧へ変換し、ＬＥＤ２へ給電するものである。ケース部材１には口金１６の形状に合わせた形で開口１１ａが設けられており、組立時、当該開口１１ａに口金１６は挿入される。また、ケース部材１には、ケース部材１の環に沿った環状の切り欠き部１１ｃが形成されており、この切り欠き部１１ｃに、複数のＬＥＤ２が搭載された環状のヒートシンク６が取り付けられている。ケース部材１に設けられた開口１１ｂより挿入された電源基板１５は、ケース上蓋１２で開口１１ｂを覆うことにより、ケース部材１内に封入される。
【００３４】
なお、図２では、環管状体１４の管の伸びる方向と直交する方向の断面形状が円形状をなす例を示しているが、断面形状は楕円形状であってもよい。また、環管状体１４は、全てがケース部材１より構成されていてもよい。但し、その場合には、複数のＬＥＤ２が搭載された環状のヒートシンク６を、ケース部材１内部に収容するために、ケース部材を当該ケース部材の管の軸を含む面と平行に上下に分離して形成する必要がある。
【００３５】
ヒートシンク６は、ＬＥＤ２で発生した熱を逃がすための部材であり、材質としては、熱伝導性に優れかつ軽量でもある、アルミニウムが専ら利用されている。本実施形態では、上述したように、ヒートシンク６は、ケース部材１に形成された切り欠き部１１ｃに取り付けられることで、環管状体１４の一部を構成する。このようなヒートシンク６は、環管状体１４（ケース部材１）における管の伸びる方向のほぼ全域に配置されるため、放熱部材としての機能に加えて、環管状体１４（ケース部材１）の形状を保持する、環管形ランプ１００の構造体としても機能するものである。
【００３６】
複数のＬＥＤ２は、このようなヒートシンク６に搭載された環管形ランプ１００の光源である。複数のＬＥＤ２は、ヒートシンク６上に所定間隔で並ぶように環状に配置されている。そして、複数のＬＥＤ２は、図２に示すように、ＬＥＤ２の光軸Ｓが、床等の被照射面の法線方向に対して、複数のＬＥＤ２がなす環（ヒートシンク６の環）の径方向外側を向くように傾斜して配置されている。複数のＬＥＤ２を、このように配置することで、床等の主たる被照射面を広い範囲で照度のムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の環管形ランプ１００の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。これについては後述する。
【００３７】
また、ＬＥＤ２は、ＬＥＤ基板３を介してヒートシンク６上に配置されている。ＬＥＤ基板３は、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、表面には図示しない配線が形成されている。複数のＬＥＤ２は、該配線によって、電源基板１５と接続されている。ＬＥＤ２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。なお、図中、参照符号９にて示すものは、各ＬＥＤ２の保持体である。
【００３８】
口金１２は、電源基板１５と、当該環管形ランプ１００が取り付けられる図示しない照明器具側から伸びる配線とを電気的に接続するものである。本実施形態の環管形ランプ１００では、電源基板１５を備えた構成としているが、電源基板１５に替えて、従来からある環管形の蛍光照明器具からの給電にて、複数のＬＥＤ２が点等するような部材を具備させることで、従来からある環管形の蛍光照明器具に、環管形蛍光ランプに替えて使用できる構成とすることもできる。
【００３９】
次に、図２、図４を用いて、ケース部材１に形成された切り欠き部１１ｃ、該切り欠き部１１ｃに取り付けられるヒートシンク６、およびこれらの組み付け方について説明する。
【００４０】
切り欠き部１１ｃは、ケース部材１における当該ケース部材１の環の内側部分であって、該環の径方向外側より径方向内側へと曲率を持って傾斜している部分に形成されている。換言すると、切り欠き部１１ｃは、ケース部材１における、当該ケース部材１を当該ケース部材１の管の軸を含む面に沿って２分したうちの当該環管形ランプ１００の取り付け面（天井）側かつ当該ケース部材１の環の内周側に形成されている。そして、上述したように、切り欠き部１１ｃは、当該ケース部材１の環に沿った環状に形成されている。
【００４１】
このような切り欠き部１１ｃに取り付けられるヒートシンク６も、切り欠き部１１ｃに取り付けられることで、環管状体１４の一部となるような環状に形成されている。そして、ヒートシンク６は、図２に示されるように、環管状体１４の一部となるような曲面よりなる露出面６ａを有しており、この露出面６ａが、外気に直接接触することでＬＥＤ２の熱を外気へ逃がす熱交換部として機能する。ヒートシンク６における露出面６ａ側とは逆側の面は、ＬＥＤ２の配置面６ｂとなっている。この配置面６ｂは、環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙ（図中一点鎖線）に対して、環管状体１４の環の径方向外側を当該環管形ランプ１００の取り付け面（天井側）側に持ち上げる方向に傾斜している。
【００４２】
上記ヒートシンク６は、中空の円錐を円の径方向に沿って輪切りにした形状を有しているとも表現できる。輪切りにした環状体の外側のテーパー面が配置面６ｂであり、複数のＬＥＤ２がＬＥＤ基板３を介して配置面６ｂに取り付けられている構成である。
【００４３】
電気基板１５および口金１６は、複数のＬＥＤ２が搭載されたＬＥＤ基板３に電気的かつ機械的に接続されており、ＬＥＤ基板３がヒートシンク６に固定されることで、ヒートシンク６と一体ものとして扱うことができる。
【００４４】
このような構成では、環管状のケース部材１に形成した切り欠き部１１ｃに、電気基板１５および口金１６並びに複数のＬＥＤ２が取り付けられた状態の環状のヒートシンク６を組み付け、その後、ケース上蓋１２を嵌め込むことで、環管形ランプ１００を製造することができる。したがって、環管状のケース部材１内部に環管のヒートシンク６が収容された構成であっても、製造し易いといったメリットがある。しかも、ヒートシンク６の露出面６ａが環管形ランプ１００の外面に露出しているので、放熱性が高められ、放熱部材の軽量化が図れ、ひいては照明装置の軽量化が図れる。
【００４５】
ところで、放熱性を確保するためには、ＬＥＤ２をＬＥＤ基板３を介してヒートシンク６に密着させる必要がある。しかしながら、環状のヒートシンク６において、配置面６ｂは、環の周であるため曲率を有しており、環の径が小さい場合、ＬＥＤ２を密着させることができない恐れがあり、ＬＥＤ２をヒートシンク６に密着させるための別部材等、何がしかの工夫が必要となる。
【００４６】
そこで、本実施形態では、図３に示すように、ヒートシンク６におけるＬＥＤ２の配置面６ｂは、環の周方向に連なる、環の径方向外側より径方向内側へと傾斜した複数の平坦面６ｃに加工されており、該平坦面にＬＥＤ２を配置している。これにより、ＬＥＤ２をヒートシンク６に密着させるための別部材等を設けることなく、簡単に密着して配置することが可能となり、放熱性を高めることができる。
【００４７】
但し、配置面６ｂの曲率が、問題にならない程に、ヒートシンク６の環のサイズが大きい場合には、このような平坦面６ｃに加工する必要はない。
【００４８】
次に、ヒートシンク６に取り付けられている複数のＬＥＤ２の向きについて説明する。
【００４９】
上述したように、ヒートシンク６におけるＬＥＤ２の配置面６ｂは、環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙ（図中一点鎖線）に対して、環管状体１４の環の径方向外側を当該環管形ランプ１００の取り付け面（天井側）側に持ち上げる方向に傾斜している（図２参照）。
【００５０】
そのため、配置面６ｂに取り付けられたＬＥＤ２の光軸（光出射面の法線方向の軸）Ｓも、被照射面の法線方向である環管形ランプ１００の直下方向ではなく、直下方向よりも環管状体１４の環の径方向外側に傾斜した方向を向いて配置される。なお、環管形ランプ１００が、床面等に平行な天井面に取り付けられた状態では、環管形ランプ１００の直下方向は、環管状体１４の軸Ｘを含む面Ｙの法線方向となる。
【００５１】
ＬＥＤ２を、その光軸Ｓが、直下方向ではなく、直下方向に対して環管状体１４の環の径方向外側に傾斜した方向を向くように配置することで、環管形ランプ１００の直下位置に光を集中させることなく、ＬＥＤ２から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けることができる。その結果、床等の主たる被照射面を広い範囲で照度のムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の環管形ランプ１００の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【００５２】
図５に、環管形ランプ１００からの光の配光を示す。なお、図５では、環管形ランプ１００における、環の中心を挟んで右側と左側に位置する２つのＬＥＤ２Ｒ・２Ｌに着目して示している。
【００５３】
ＬＥＤ２から出射される光は、光軸方向に出射される光、つまり、ＬＥＤ２の光出射面の法線方向に出射される光が、最も輝度が高い。そして、光の出射される角度が光軸より傾くに従い、つまり、前記法線方向に対して成す角度が大きくなるに従い、徐々に輝度が低下する。
【００５４】
ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌの場合、上述ように斜め向きに取り付けられているので、各ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから光軸方向に出射された最も輝度の高い光Ｌ１は、床面等の主たる被照射面に対して、環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙ（一点鎖線）の法線方向Ｚ（二点鎖線）、つまり、環管形ランプ１００の直下方向よりも、環管状体１４の環の径方向外側に傾斜して出射される。つまり、ＬＥＤ２Ｒから出射された最も輝度の高い光Ｌ１は、直下位置Ｐ１よりも右側にずれた周囲位置Ｐ３に照射され、ＬＥＤ２Ｌから出射された最も輝度の高い光Ｌ１は、直下位置Ｐ１よりも左側にずれた周囲位置Ｐ２に照射される。この直下位置Ｐ１から左右へのずれ量は、配置面６ｂにおける、前記面Ｙ（一点鎖線）に対してなす角度θ（傾斜角）が大きくなるほど大きくなり、直下位置Ｐ１周囲のより広い範囲に照射することができる。
【００５５】
このように、上記のようにＬＥＤ２を斜めに取り付けることで、最も輝度の高い光Ｌ１を、直下位置Ｐ１の周囲に対して照射することができ、より直下位置Ｐ１から離れた範囲に光を出射することができるので、最も輝度の高い光Ｌ１が直下位置Ｐ１に照射されていた構成に比して、照射範囲を広げることができる。
【００５６】
一方、直下位置Ｐ１には、ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから斜めに出射された輝度が光軸方向に比較して低い光が照射されることとなるが、ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから出射された光が直下位置Ｐ１で重なり合うので、最も輝度の高い光Ｌ１が照射された周囲位置Ｐ２・Ｐ３に劣らない照度を得ることができる。
【００５７】
加えて、ＬＥＤ２Ｒ・２Ｌから光軸方向に対して斜めに出射された光は、天井等の環管形ランプ１００の取り付け面側にも照射されるので、天井側も照らすことができ、広配光を実現することができる。
【００５８】
なお、図示してはいないが、直下位置Ｐ１と周囲位置Ｐ２、Ｐ３の間には、輝度が最も高い光と最も低い間に含まれる光が照射される。また、上記した光Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、何れも、ケース部材１にてその一部は拡散され、拡散された光は種々の方向へ照射される。
【００５９】
図６に、環管形ランプ１００において、直下位置Ｐ１と周囲位置Ｐ２、Ｐ３の間の照度を同等とすることができた一例を示す。図６の例では、環管状体１４における管の軸Ｘの床面からの高さ２２００ｍｍ、ＬＥＤ２の傾斜角θを４５度、環管状体１４における軸間距離（軸Ｘと軸Ｘとの間の距離）を３７３ｍｍとしている。なお、主たる被照射面の照度は、ＬＥＤ２の配置、ＬＥＤ２をなすＬＥＤデバイスの配光特性、環管状体１４をなすケース部材１のカバーの透過率／分散度（拡散度）、ケース部材１の管の内径、環管状体１４の床面からの距離、環管状体１４の径等により、制御することができる。
【００６０】
図７（ａ）、図７（ｂ）に、本実施形態の変形例の環管形ランプ１００Ａ・１００Ｂを示す。図７（ａ）、図７（ｂ）は、環管状体１４の管の軸Ｘに垂直な方向の断面形状を示している。
【００６１】
環管形ランプ１００Ａは、先の環管形ランプ１００よりも幅広のヒートシンク６Ａを備えており、配置面６ｂに、ＬＥＤ２が複数列（図では２列）で搭載されている。ＬＥＤ２を複数列配置とすることで、一列配置よりも多数のＬＥＤ２を搭載することができるので照度を上げることができる。また、ＬＥＤ２を、白色と昼白色との２色を組み合わせて用いたりすることもできる。なお、一列配置において、２色の組合せももちろん可能である。
【００６２】
環管形ランプ１００Ｂは、先の環管形ランプ１００よりも幅広で、かつ、ＬＥＤ２の配置面６ｂとして、前記した角度θ（環管状体１４の管の軸Ｘを含む面Ｙに対してなす角度θ）が異なる複数の面（図では２面）有した、ヒートシンク６Ｂを備えている。配置面６ｂ−１と配置面６ｂ−２とは、例えば１２０度の角度をなし、軸Ｘにその中心を合わせて、軸Ｘを含む面Ｙに対して中心が４５度の位置になるように設けられている。この場合、配置面６ｂ−１は前記角度θであるθ１（第１の角度）が１５度に、配置面６ｂ−２は、前記角度θであるθ２（第２の角度）が７５度に設定されている。
【００６３】
これらの場合も、上記したＬＥＤ２の配置は、ＬＥＤ２をなすＬＥＤデバイスの配光特性、ケース部材１の透過率／分散度（拡散度）、ケース部材１の内径等により最適配置が決まる。
【００６４】
特に、環管形ランプ１００Ｂによれば、第１の角度で斜め配置されたＬＥＤ２の組と、第２の角度で斜めに配置された固体発光素子の組との２組とで、光軸方向に出射された最も輝度の高い光が照射される領域、および光軸から傾いて斜めに出射された輝度の低い光が照射される領域が異なるので、より一層照度のムラを抑えて均一に照らすことができると共に、広配光が可能になる。
【００６５】
最後、図８を用いて、環管形の照明装置に限らず、ケース部材６１を介して光が照射されるＬＥＤ２を複数備えた照明装置であれば、複数のＬＥＤ２を斜めに取り付けると共に、その角度を、ケース部材１を介して主たる被照射面に照射された場合の照度を基に、光軸方向に出射される光と比較して輝度の低い光同士が重なり合うことで、被照射面における輝度の最も高い光が照射される領域と同等の照度となるように設定することで、光を有効に照射して、照度ムラを抑えながら広配光の照明装置を実現することができる点について説明する。
【００６６】
図８は、例えば、内部に複数のＬＥＤ２が並設された２本の直管形の直管形ランプ１０１・１０２を備えた照明装置であり、２本の直管形の直管形ランプ１０１・１０２の内部に配置されたＬＥＤ２が、直下位置よりも互いに外側を向くように斜めに、保持部材７０に取り付けられた構成を示している。
【００６７】
直管形ランプ１０１・１０２は、取り付けられた状態で、直管形ランプ１０１のケース部材６１内部に収容されたＬＥＤ２の光軸と、直管形ランプ１０２のケース部材６１内部に収容されたＬＥＤ２の光軸を、直下方向ではなく、互いに外側を向いて被照射面に対して傾斜するよう配置されている。
【００６８】
このような構成とすることで、直管形ランプ１０１・１０２の各ＬＥＤ２から光軸方向に出射される最も輝度の高い光Ｌ１は、床面等の主たる被照射面に対して、互いに外側向いて照射される。そのため、最も輝度の高い光Ｌ１を、直管形ランプ１０１・１０２を備えた照明装置の直下位置の両側に照射することができる。そして、直管形ランプ１０１・１０２を備えた照明装置の直下位置においては、直管形ランプ１０１・１０２の各ＬＥＤ２から、斜めに（光軸に対して傾きを持って）出射された輝度の低い光が照射されることとなるが、これらが重なり合うので、最も輝度の高い光が照射された直下位置の両側に劣らない照度を得ることができる。さらに、直管形ランプ１０１・１０２の各ＬＥＤ２から、斜めに出射された光は、天井等の照明装置の取り付け面側にも照射されるので、広い配光を実現することができる。
【００６９】
これにより、照明装置の直下位置に光を集中させることなく、ＬＥＤ２から出射された光を直下位置の周囲にも効果的に振り分けて、床等の主たる被照射面を広い範囲でムラを抑えて照らすことができると共に、主たる被照射面に対する照度を確保しながら、天井側等の照明装置の取り付け面側への配光（広配光）が可能になる。
【００７０】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１ ケース部材
２ ＬＥＤ
２Ｒ・２Ｌ ＬＥＤ
３ ＬＥＤ基板
６ ヒートシンク
６Ａ ヒートシンク
６Ｂ ヒートシンク
６ａ 露出面
６ｂ 配置面
６ｂ−１ 配置面
６ｂ−２ 配置面
６ｃ 平坦面
１１ｃ 切り欠き部
１２ ケース上蓋
１４ 環管状体
１５ 電源基板
１６ 口金
６１ ケース部材
７０ 保持部材
１００Ａ・１００Ｂ 環管形ランプ
１０１・１０２ 直管形ランプ
Ｐ１ 直下位置
Ｐ２・Ｐ３ 周囲位置
Ｚ 法線方向
θ 傾斜角
Ｓ 光軸
Ｌ１ 光軸方向に出射された光
Ｌ２ 光軸に対して傾きをもって出射された光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状に並設された複数の固体発光素子と、
該複数の固体発光素子からの出射光を透過するケース部材と、を備える照明装置であって、
前記複数の固体発光素子は、光軸が被照射面の法線方向に対して、該複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜すべく配置されてあることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の固体発光素子は、前記ケース部材を少なくとも一部として構成された環管状体の内部に収容され、
照明装置が取り付けられた状態で、前記複数の固体発光素子は、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、前記環管状体の環の径方向外側を照明装置の取り付け面側に持ち上げる方向に傾斜させてあることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記環管状体は、環管状の前記ケース部材と、前記複数の固体発光素子からの熱を放熱する環状の放熱部材より構成され、前記放熱部材は、前記ケース部材における当該ケース部材の環の内側部分であって、該環の径方向外側より径方向内側へと曲率を持って傾斜している部分に形成された、当該ケース部材の環に沿った環状の切り欠き部に設けられており、前記環状の放熱部材における外側の面に前記複数の固体発光素子が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記環状の放熱部材の外側の面には、当該放熱部材の環の周方向に連なると共に該環の径方向外側より径方向内側へと傾斜した複数の平坦面が形成されており、該平坦面に前記固体発光素子が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記固体発光素子は、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、３０〜６０度の傾きを有していることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記複数の固体発光素子は、第１の角度で斜めに配置された組と、第２の角度で斜めに配置された組とを含んでいることを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
固体発光素子がそれぞれ複数並設して収容され、該固体発光素子からの光を透過するケース部材を少なくとも一部として構成された第１および第２の管状体を備える照明装置であって、
前記複数の固体発光素子は、照明装置が取り付けられた状態で前記第１の管状体に収容された固体発光素子の光軸と前記第２の管状体に収容された固体発光素子の光軸とが互いに外側を向いて被照射面の法線方向に対して傾斜すべく配置されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
環状に並設された複数の固体発光素子と、
該複数の固体発光素子からの出射光を透過するケース部材と、を備える照明装置であって、
前記複数の固体発光素子は、光軸が被照射面の法線方向に対して、該複数の固体発光素子がなす環の径方向外側を向いて傾斜すべく配置されてあることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記複数の固体発光素子は、前記ケース部材を少なくとも一部として構成された環管状体の内部に収容され、
照明装置が取り付けられた状態で、前記複数の固体発光素子は、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、前記環管状体の環の径方向外側を照明装置の取り付け面側に持ち上げる方向に傾斜させてあることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記環管状体は、環管状の前記ケース部材と、前記複数の固体発光素子からの熱を放熱する環状の放熱部材より構成され、前記放熱部材は、前記ケース部材における当該ケース部材の環の内側部分であって、該環の径方向外側より径方向内側へと曲率を持って傾斜している部分に形成された、当該ケース部材の環に沿った環状の切り欠き部に設けられており、前記環状の放熱部材における外側の面に前記複数の固体発光素子が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記環状の放熱部材の外側の面には、当該放熱部材の環の周方向に連なると共に該環の径方向外側より径方向内側へと傾斜した複数の平坦面が形成されており、該平坦面に前記固体発光素子が配置されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記固体発光素子は、前記環管状体の管の軸を含む面に対して、３０〜６０度の傾きを有していることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記複数の固体発光素子は、第１の角度で斜めに配置された組と、第２の角度で斜めに配置された組とを含んでいることを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
固体発光素子がそれぞれ複数並設して収容され、該固体発光素子からの光を透過するケース部材を少なくとも一部として構成された第１および第２の管状体を備える照明装置であって、
前記複数の固体発光素子は、照明装置が取り付けられた状態で前記第１の管状体に収容された固体発光素子の光軸と前記第２の管状体に収容された固体発光素子の光軸とが互いに外側を向いて被照射面の法線方向に対して傾斜すべく配置されていることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４２１３（Ｐ２０１３−４２１３Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１５９０（Ｐ２０１１−１３１５９０）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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