発光装置及び照明器具
【課題】発光面の光の均一性を確保し得る発光装置及びこの発光装置を備えた照明器具を提供すること。
【解決手段】本発明は、同形状の複数の単位基板２１ａが組み合わされて構成された基板２１と、この基板２１の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子２２とを備え、前記単位基板２１ａには、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子２２が実装されており、前記単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が配置されているとともに、これら相互の発光素子２２間の離間距離は、単位基板２１ａにおける隣接する相互の発光素子２２間の離間距離と等しいことを特徴とする発光装置である。
【解決手段】本発明は、同形状の複数の単位基板２１ａが組み合わされて構成された基板２１と、この基板２１の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子２２とを備え、前記単位基板２１ａには、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子２２が実装されており、前記単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が配置されているとともに、これら相互の発光素子２２間の離間距離は、単位基板２１ａにおける隣接する相互の発光素子２２間の離間距離と等しいことを特徴とする発光装置である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＬＥＤ等の発光素子を光源とする発光装置及びこの発光装置を備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＬＥＤの高出力化、高効率化及び普及化に伴い、光源としてＬＥＤを用いた屋内又は屋外で使用される長寿命化が期待できる照明器具が開発されている。この照明器具は、ＬＥＤを基板に複数実装して所定の明るさを得るようにしたもので、例えば、天井面等に直接的に取付けられる、いわゆる直付けタイプのベース照明として用いられている。
【０００３】
一方、生活様式の多様化に伴って、これら照明器具に求められる機能としては、単に、周囲を明るく照らすのみではなく、周囲の環境や光が生体に与える影響等を考慮して、使用者の快適性を充足することが望まれている。
【０００４】
このため、例えば、発光色の異なる複数のＬＥＤを光源として、この複数の光源の発光強度をそれぞれ調整し、これらの光を混色して色温度を変化させるようにした照明器具が提案されている。このような照明器具において、ＬＥＤが複数実装された基板を複数に分割し、これら分割された基板を組み合わせて全体として一つの発光面を構成する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１７０８０号公報
【特許文献２】特開２００９−２６６７２号公報
【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、この場合、ＬＥＤの点灯状態において、分割された基板の合わせ目の部分で不自然な見え方を呈し、発光面全体として光の均一性が劣るという問題が発生する可能性がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、発光面の光の均一性を確保し得る発光装置及びこの発光装置を備えた照明器具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】
【０００７】
本発明の実施形態による発光装置は、同形状の複数の単位基板が組み合わされて構成された基板と、この基板の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子とを備えている。
【０００８】
また、前記単位基板には、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子が実装されており、前記単位基板の合わせ目を境として隣接する単位基板における隣接する発光素子は、異なる発光色の発光素子が配置されているとともに、これら相互の発光素子間の離間距離は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離と等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、発光面の光の均一性を確保し得る発光装置及びこの発光装置を備えた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明器具を示す斜視図である。
【図２】同照明器具を示す前面側の分解斜視図である。
【図３】同照明器具を示す背面側の分解斜視図である。
【図４】同照明器具において、セード及び光源部カバーを取外して示す平面図である。
【図５】同照明器具を示す背面側の斜視図である。
【図６】同照明器具を示す背面側の平面図である。
【図７】同照明器具を示す縦断面図である。
【図８】同照明器具において、主光源部（発光装置）を模式的に示す平面図である。
【図９】同じく、照明器具において、主光源部（発光装置）を模式的に示す平面図である。
【図１０】同照明器具を天井面に取付けた状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る主光源部（発光装置）を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。各図においてリード線等による配線接続関係は省略して示している。なお、同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１２】
本実施形態の照明器具は、器具取付面に設置された配線器具としての引掛けシーリングボディに取付けられて使用される一般住宅用のものであり、基板に実装された複数の発光素子を有する光源部から放射される光によって室内の照明を行うものである。
【００１３】
照明器具は、器具本体１と、主光源部２と、点灯装置３と、センター部材４とを備えている。さらに、照明器具は、アダプタガイド５と、光センサ６と、セード７と、カバー部材８と、間接光光源部９と、弾性部材１０とを備えている。また、器具取付面としての天井面Ｃに設置された引掛けシーリングボディＣｂに電気的かつ機械的に接続されるアダプタＡを備えている（図１０参照）。このような照明器具は、丸形の円形状の外観に形成され、前面側を光の照射面とし、背面側を天井面Ｃへの取付面としている。これらの構成要素について順次説明する。
【００１４】
図２乃至図７に示すように、本体１は、冷間圧延鋼板等の金属材料の平板から円形状に形成されたシャーシであり、略中央部に、後述するアダプタガイド５が配置される円形状の開口１１が形成されている。この開口１１は、円形状の一部が外方に突出してアダプタガイド５の外形と略等しい形状に形成されている。
【００１５】
開口１１の外周側には、四角形状で角部がＲ形状をなし、背面側へ突出した突出部１２が形成されている。また、この突出部１２の外周側には、前面側へ突出した円形環状の突出部１３が形成されている。さらに、この突出部１３の外周側には、突出部１３と半径方向に連続するように背面側に突出、換言すれば、前面側に凹部を形成する円形環状の突出部１４が形成されている。
【００１６】
突出部１４によって形成される凹部には、セード７が着脱可能に取付けられるセード受金具７５が配置されている。これら突出部１２、１３、１４は、主としてシャーシに取付けられる部材の取付部として機能し、また、シャーシの強度を補強する機能や放熱面積を増加する機能を有している。
【００１７】
なお、本体１は、本実施形態においては、シャーシが該当するが、ケース、反射板やベースと指称されるものであってもよい。一般的には、主光源部２が直接的又は間接的に配設される部材や部分を意味しており、格別限定的に解釈されるものではない。
【００１８】
主光源部２は、図２、図４及び図７に示すように、基板２１と、この基板２１に実装された複数の発光素子２２とを備えて発光装置を構成している。基板２１は、所定の幅寸法を有した円弧状であって同形状の複数、具体的には４枚の単位基板２１ａが９０度の回転対称で繋ぎ合わされるように配設されて全体として略サークル状に形成されている。つまり、全体として略サークル状に形成された基板２１は、略扇形形状であって複数の分割された同形状の単位基板２１ａが組み合わされて構成されている。
【００１９】
このように分割された単位基板２１ａを用いることにより、単位基板２１ａにおける相互の合わせ目（分割部）Ｄで熱的収縮を吸収して基板２１の変形を抑制することができる。また、基板部材の材料取りが効率的に行え、コスト的に有利であるとともに、部材が小形化されるので取扱いが容易となる。
【００２０】
基板２１は、絶縁材であるガラスエポキシ樹脂（ＦＲ−４）の平板からなり、表面側には銅箔によって配線パターンが形成されている。発光素子２２は、この配線パターンに電気的に接続されるようになっている。また、配線パターンの上、つまり、基板２１の表面には反射層として作用する白色のレジスト層が施されている。
【００２１】
なお、基板２１の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料又は合成樹脂材料を適用できる。さらに、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用できる。
【００２２】
発光素子２２は、ＬＥＤであり、表面実装型のＬＥＤパッケージである。このＬＥＤパッケージが複数個サークル状の基板２１の周方向に沿って、複数列、本実施形態では、基板２１の略中央部を中心とする半径の異なる略同心円の周上に３列に亘って実装されている。つまり、内周側の列、外周側の列及び、これら内周側の列と外周側の列との中間の列に亘って実装されている。
【００２３】
ＬＥＤパッケージは、概略的にはセラミックスや合成樹脂で形成されたキャビティに配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。
【００２４】
内周側の列及び外周側の列に実装されているＬＥＤパッケージには、発光色が電球色（Ｌ）のものと白色（Ｗ）のものとが用いられており、これらが円周上に一定の順序で略等間隔を空けて交互に、例えば、電球色（Ｌ）のものと白色（Ｗ）のものとが順に時計方向に並べられて配設されている。具体的には、単位基板２１ａにおいて、内周側の列には、発光色が電球色（Ｌ）のものが１０個、白色（Ｗ）のものが１０個で合計２０個のＬＥＤパッケージが実装され、外周側の列には、発光色が電球色（Ｌ）のものが１４個、白色（Ｗ）のものが１４個で合計２８個のＬＥＤパッケージが実装されている。
【００２５】
ＬＥＤチップは、青色光を発光するＬＥＤチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）の白色系の光を出射できるようにするために、主として青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。
【００２６】
中間の列に実装されているＬＥＤパッケージには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光するものが用いられている。したがって、ＬＥＤチップは、それぞれ赤色、緑色、青色の光に発光するＬＥＤチップであり、これらＬＥＤチップがモールド用の透光性樹脂によって封止されている。
【００２７】
これら赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光するＬＥＤパッケージは、円周上に順次、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と一定の順序で交互に繰り返して略等間隔を空けて例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順に時計方向に並べられて配置されている。具体的には、単位基板２１ａにおいて、発光色が赤色（Ｒ）のものが１２個、緑色（Ｇ）のものが１２個、青色（Ｂ）のものが１２個で合計３６個ＬＥＤパッケージが実装されている。
【００２８】
なお、ＬＥＤパッケージにおける赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の配列は、一定の順序であれば、特定されず、例えば、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）の順に配列してもよい。
【００２９】
このように半径の異なる略同心円の周上に列をなして電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）に発光する複数の発光素子２２が配設され、前記円と略中心を同じくする円の周上であって、前記電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）に発光する発光素子２２の列間に列をなして赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する複数の発光素子２２が配設されている。
【００３０】
したがって、発光色の異なる複数の発光素子２２、すなわち、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）、（Ｌ）赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する発光素子２２が配設されているので、これらが混光されることにより表現可能な光色の範囲が広く、発光素子２２の出力を調整することにより光色を適宜調色することが可能となる。
【００３１】
以上のように単位基板２１ａにおける内周側の列、中間の列及び外周側の列には、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子２２が実装されている。また、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が実装されているとともに、これら相互の発光素子２２間の離間距離Ｓ1は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離Ｓ2と等しくなるように構成されている。
【００３２】
つまり、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）又は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と一定の順序で交互に並べられている結果、内周側の列及び外周側の列については、異なる発光色の発光素子２２として電球色（Ｌ）発光の発光素子２２と白色（Ｗ）発光の発光素子２２とが隣接されるようになる。また、中間の列については、青色（Ｂ）発光の発光素子２２と赤色（Ｒ）発光の発光素子２２とが隣接されるようになる。
【００３３】
したがって、このように構成された単位基板２１ａは、いずれの単位基板２１ａを組み合わせたとしても、合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が配置されるようになる。このため、単位基板２１ａの合わせ目Ｄの部分において、光が不自然に見えてしまうことを回避でき、発光面全体として均一性を確保することができる。
【００３４】
仮に、単位基板２１ａに実装される発光素子２２において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）と配置された場合には、合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、赤色（Ｒ）、赤色（Ｒ）と同色のものが重複して隣接して並ぶこととなり、光の見え方が不自然な部分が生じ、発光面全体としての均一性の確保が困難となる。
【００３５】
これを図８及び図９を参照して具体的に説明する。図８及び図９は、説明上、光源部２、すなわち、基板２１と、この基板２１に実装された発光素子２２とを簡略化して模式的に示している。
【００３６】
図８において、全体として略サークル状に形成された基板２１は、略扇形形状であって複数の分割された同形状の単位基板２１ａが組み合わされて構成されている。また、基板２１の略中央部を中心とする円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に複数の発光色の発光素子、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）発光の発光素子２２が並べられて実装されている。
【００３７】
ここで、単位基板２１ａの数をｋ、基板２１の中心Ｏから発光素子２２までの距離をｒ、単位基板２１ａ間の合わせ目Ｄにおける距離をｃ、発光素子２２の発光色数をｍ、複数の発光色のうち１色あたりの発光素子２２の個数をｎとした場合、複数の発光色のうち１色あたり単位基板２１ａには、ｎ／ｋ個（ｎ／ｋは整数）の発光素子２２が実装される関係にある。
【００３８】
また、単位基板２１ａの端部に実装された発光素子２２を起点として円周上におけるｊ色目（ｊ＝１〜ｍ、一定の順序で並べられた発光色数のうちの順番）であって、同発光色のうちｉ個目（ｉ＝１〜ｎ／ｋ、同じ発光色のうちの順番）の発光素子２２は、単位基板２１ａの端部から円周上における距離をＬとすると、距離Ｌは、以下の式１から算出することができる。
【００３９】
【数１】
【００４０】
この式１に従って、単位基板２１ａに発光素子２２を配置するように設計し、この単位基板２１ａを組み合わせることにより、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が配置されるとともに、これら相互の発光素子２２間の離間距離Ｓ1は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離Ｓ2と等しくすることができる。
このため、単位基板２１ａの合わせ目Ｄの部分において、光が不自然に見えてしまうことを回避でき、発光面全体として均一性を確保することができる。
【００４１】
次に、この式１に従って、図８に示す例えば、左上の単位基板２１ａにおける右端部の青色（Ｂ）発光の発光素子２２Ｂについて距離Ｌを算出してみる。複数の発光色のうち１色あたりの発光素子２２の個数ｎは、単位基板２１ａにおいての１色あたりの個数は２個であり、単位基板２１ａの数ｋは４であるから２×４＝８個となる。発光素子２２の発光色数ｍは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）発光の３色の発光素子２２が並べられているので３である。
【００４２】
また、同発光色のうちｉ個目は、青色（Ｂ）発光の発光素子２２Ｂは、単位基板２１ａの端部に実装された発光素子２２を起点とすると、青色（Ｂ）としては、２個目となるため、ｉは２となる。ｊ色目は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と並べられた発光素子２２のうち、青色（Ｂ）は３色目となるため、ｊは３となる。
したがって、以下のように青色（Ｂ）発光の発光素子２２Ｂについて距離Ｌが算出でき配置を規定することができる。
【００４３】
【数２】
このように各発光素子２２の距離Ｌを算出することができ配置を規定することが可能となる。
【００４４】
因みに、式１において、２πｒ／ｎｍは、各発光素子２２の離間距離Ｓ1、Ｓ2を示している。そして、第１項の１／２（（２πｒ／ｎｍ）−ｃ）は、単位基板２１ａの端部から最初の発光素子２２までの距離ａを示している。したがって、第２項の（２πｒ／ｎｍ）×（ｍ×（ｉ−１）＋ｊ−１）は、残余の距離ｂを示しており、この距離ａと距離ｂとの和が特定の発光素子２２の円周上における距離Ｌとなり位置となる。
【００４５】
次に、図９においては、図４に示す形態と同様に、内周側の列及び外周側の列には、発光色が電球色（Ｌ）と白色（Ｗ）の発光素子２２が用いられており、これらが円周上に一定の順序で略等間隔を空けて交互に配設されている。また、中間の列には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する発光素子２２が用いられており、これらが円周上に一定の順序で略等間隔を空けて交互に配設されている。
【００４６】
図９に示す例えば、左上の単位基板２１ａにおける外周側の列の端部から６個目の発光素子２２Ｗについて距離Ｌを算出してみる。複数の発光色のうち１色あたりの発光素子２２の個数ｎは、単位基板２１ａにおいての１色あたりの個数は４個であり、単位基板２１ａの数ｋは４であるから４×４＝１６個となる。発光素子２２の発光色数ｍは、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）発光の２色の発光素子２２が並べられているので２である。
【００４７】
また、同発光色のうちｉ個目は、白色（Ｗ）としては、３個目となるため、ｉは３となる。ｊ色目は、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）と並べられた発光素子２２のうち、白色（Ｗ）は２色目となるため、ｊは２となる。
したがって、以下のように白色（Ｗ）発光の発光素子２２Ｗについて距離Ｌが算出でき配置を規定することができる。
【００４８】
【数３】
【００４９】
なお、ＬＥＤは、ＬＥＤチップを直接基板２１に実装するようにしてもよく、また、砲弾型のＬＥＤを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。
【００５０】
このように構成された主光源部２は、図７に代表して示すように、基板２１が本体１の開口１１の周囲に位置して、発光素子２２の実装面が前面側、すなわち、下方の照射方向に向けられて配設されている。また、基板２１の裏面側が本体１の内面側に密着するように例えば、ねじ等の固定手段によって取付けられている。したがって、基板２１は、本体１と熱的に結合され、基板２１からの熱が裏面側から本体１に伝導され放熱されるようになっている。
【００５１】
なお、基板２１は、本体１に直接的に取付けられて配設される場合であっても、他の部材を介して間接的に取付けられて配設される場合であってもよく、その配設態様が格別限定されるものではない。
【００５２】
図２及び図７に示すように、主光源部２の前面側には、光源部カバー２５が配設されている。光源部カバー２５は、例えば、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の絶縁性を有する透明合成樹脂からなり、前記発光素子２２の配置に沿って略サークル状に一体的に形成されていて、発光素子２２を含めて基板２１の全面を覆うように配設されている。
【００５３】
したがって、発光素子２２から出射される光は、光源部カバー２５を透過するようになる。また、基板２１の全面を覆うようになっているので、充電部が光源部カバー２５によって覆われ絶縁性が確保される。
【００５４】
点灯装置３は、図３及び図７に代表して示すように、回路基板３１と、この回路基板３１に実装された制御用ＩＣ、トランス、コンデンサ等の回路部品３２とを備えている。回路基板３１は、中央部の周囲を囲むように板状に形成されていて、その表面側に回路部品３２が実装されている。
【００５５】
回路基板３２には、アダプタＡ側が電気的に接続されて、アダプタＡを介して商用交流電源に接続される。したがって、点灯装置３は、この交流電源を受けて直流出力を生成し、リード線を介してその直流出力を発光素子２２に供給し、発光素子２２を点灯制御するようになっている。
【００５６】
このような点灯装置３は、点灯装置カバー３５に取付けられ覆われて、本体１の背面側に配置されるようになる。この場合、回路基板３１は、回路部品３２が前面側（図示上、下方側）に向けられて取付けられる。
【００５７】
点灯装置カバー３５は、冷間圧延鋼板等の金属材料によって略四角形の短筒状に形成され、側壁３５ａは、前面側に向かって拡開するように傾斜状をなしており、背面壁３５ｂの中央部には、開口３５ｃが形成されている。
この点灯装置カバー３５は、図３、図５乃至図７に示すように、前面側のフランジがシャーシの突出部１２に載置され、ねじ止めされて取付けられる。
【００５８】
センター部材４は、図２、図４及び図７に示すように、ＰＢＴ樹脂等の合成樹脂材料で作られ、略短円筒状に形成されており、中央部に引掛けシーリングボディＣｂに対向する開口４１を有している。また、開口４１の周囲には、環状の空間部４２が形成されていて、この空間部４２には、後述する光センサ６が配設されるようになっている。さらに、センター部材４の前面壁には、光センサ６の受光部と対向する受光窓４３が形成されている。
【００５９】
このように構成されたセンター部材４は、主として図７に示すように、背面側のフランジが光源部カバー２５を介してシャーシにねじ止めされて取付けられている。なお、センター部材４は、シャーシに直接的又は間接的に取付けることができ、その具体的な取付構成が限定されるものではない。
【００６０】
アダプタガイド５は、アダプタＡが挿通し係合する部材である。アダプタガイド５は、図３及び図７に示すように、略円筒状に形成され、中央部には、アダプタＡが挿通し、係合する係合口５１が設けられている。このアダプタガイド５は、本体１の中央部に形成された開口１１に対応して配設されている。
【００６１】
光センサ６は、図７に示すように、照度センサであり、フォトダイオード等のセンサ素子からなっていて、周囲の明るさを検知して検出信号を出力するように動作する。これにより、周囲が明るい場合には、主光源部２、すなわち、発光素子２２を調光（減光）して点灯するように制御する。
【００６２】
光センサ６は、基板に実装され、その受光部が受光窓４３に対向するようにセンター部材４の空間部４２内に配設され取付けられている。より詳しくは、基板がセンター部材４のボスにねじ止めされ、光センサ６が案内筒に収容され、その受光部が受光窓４３に対向するように配設される。
【００６３】
セード７は、アクリル樹脂等の透光性を有し、乳白色を呈する拡散性を備えた材料から略円形状に形成されており、中央部には円形状の開口７１が形成されている。また、セード７の外周部には、セード化粧枠７ａが取付けられていて、このセード化粧枠７ａは、アクリル樹脂等からなる透明材料から形成されている。
【００６４】
そして、セード７は、主光源部２を含めた本体１の前面側を覆うように本体１の外周縁部に着脱可能に取付けられるようになっている。具体的には、セード７を回動することによって、セード７に設けられたセード取付金具７４を、本体１の突出部１４によって形成された凹部に設けられたセード受金具７５に係合することにより取付けられる。
【００６５】
また、セード７を取外す場合には、セード７を取付時とは反対方向に回動して、セード取付金具７４とセード受金具７５との係合を解くことにより、取外すことができる。
【００６６】
なお、セード７は、本体１の外周縁部に着脱可能に取付けられるように構成することが好ましいが、本体１にねじ等の固定手段によって固定するように構成してもよい。光源として発光素子２２を用いて長寿命化が期待できる照明器具にあっては、メンテナンスのために光源を交換したり、内部を掃除したりする必要性が少ないためである。
【００６７】
カバー部材８は、図２及び図７に示すように、透明のアクリル樹脂等の材料から円形状に形成されている。このカバー部材８は、セード７の開口７１に対応し、センター部材４の前面壁に取付けられて、センター部材４の開口４１を覆って閉塞するように配設される。また、カバー部材８には、光センサ６の受光窓４３と対向する円形状の透過部８１が形成されている。
なお、カバー部材８の前面側には、少なくとも透過部８１を残して不透光性のフィルム材等を貼着することが望ましい。
【００６８】
間接光光源部９は、本体１の背面側に配設されていて、主として天井面を明るく照らす機能を有している。図３、図５乃至図７に示すように、間接光光源部９は、アダプタガイド５の周囲、換言すれば、本体１における開口１１の周囲に位置して複数個配設されており、基板９１と、この基板９１に実装された複数の発光素子９２とを備えている。
この発光素子９２が実装された基板９１が前記点灯装置カバー３５の側壁３５ａにおける４箇所に取付けられている。
さらに、各間接光光源部９は、箱状の透光性のカバー９３に覆われるようになっている。
【００６９】
発光素子９２は、前記主光源部２と同様に、ＬＥＤであり、表面実装型のＬＥＤパッケージである。そして、発光素子９２は、点灯装置３に接続されて点灯制御されるようになっている。
【００７０】
弾性部材１０は、前記複数の各間接光光源部９の取付位置に対応して、その近傍に取付けられている。弾性部材１０は、照明器具が器具取付面としての天井面Ｃに取付けられた状態において、天井面Ｃとの間に介在するように配設される部材である（図１０参照）。
【００７１】
具体的には、弾性部材１０は、ステンレス鋼等の材料からなる金属製のばね部材であり、点灯装置カバー３５の背面側に各間接光光源部９の取付位置に対応して取付けられている。
【００７２】
アダプタＡは、図１０に示すように、天井面Ｃに設置された引掛けシーリングボディＣｂに、上面側に設けられた引掛刃によって電気的かつ機械的に接続されるもので略円筒状をなし、周壁の両側には一対の係止部Ａ1が、内蔵されたスプリングによって常時外周側へ突出するように設けられている。この係止部Ａ1は下面側に設けられたレバーを操作することにより没入するようになっている。また、このアダプタＡからは、前記点灯装置３へ接続する図示しない電源コードが導出されていて、点灯装置３とコネクタを介して接続されるようになっている。
【００７３】
次に、照明器具の天井面Ｃへの取付状態について図１０を参照して説明する。まず、予め天井面Ｃに設置されている引掛けシーリングボディＣｂにアダプタＡを電気的かつ機械的に接続する。照明器具のカバー部材８を取外した状態において、アダプタガイドの係合口５１をアダプタＡに合わせながら、アダプタＡの係止部Ａ1がアダプタガイドの係合口５１に確実に係合するまで器具本体１を弾性部材１０の弾性力に抗して下方から手で押し上げて取付け操作を行う。
次いで、カバー部材８を取付け、引掛けシーリングボディＣｂに対向するセンター部材４の中央部の開口４１を覆って閉塞する。
【００７４】
この状態においては、弾性部材１０が弾性変形して、天井面Ｃに弾性的に当接している。 したがって、弾性部材１０が器具本体１の背面側である点灯装置カバー３５の背面側と天井面Ｃとの間に、圧縮方向の弾性変形を伴って介在され、照明器具本体１は、弾性部材１０のばね作用によって天井面Ｃに確実に保持されて取付けられた状態となる。
【００７５】
また、照明器具を取外す場合には、カバー部材８を取外し、センター部材４の開口４１を通じてアダプタＡに設けられているレバーを操作してアダプタＡの係止部Ａ1の係合を解くことにより取外すことができる。
【００７６】
照明器具の天井面Ｃへの取付状態において、点灯装置３に電力が供給されると、主光源部２における基板２１を介して発光素子２２に通電され、各発光素子２２が点灯する。発光素子２２から前面側へ出射された光は、光源部カバー２５を透過し、セード７によって拡散され透過して外方へ照射される。したがって、所定の配光範囲で下方が照明されるようになる。
【００７７】
この場合、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、発光色が重なることなく、異なる発光色の発光素子２２が配置されている。また、これら相互の発光素子２２間の離間距離Ｓ1は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離Ｓ2と等しくなるように構成されている。
したがって、光が不自然に見えてしまうことを回避でき、発光面全体として均一性を確保することができる。
【００７８】
また、これと同時に、間接光光源部９に通電されると、各発光素子９２が点灯し、発光素子９２から斜め上方に出射された光は、透光性のカバー９３を透過し、アダプタガイド５の周囲から放射されるように、主として天井面に照射される。したがって、天井面が明るくなり、空間の明るさ感を向上させることができる。
さらに、これら主光源部２及び間接光光源部９は、周囲の明るさを検知して検出信号を出力する光センサ６によって、その点灯状態が制御される。
【００７９】
一方、発光素子２２から発生する熱は、基板２１の裏面側が本体１と熱的に結合しているため、本体１に効果的に伝導され、広い面積で放熱されるようになる。また、本体１には、突出部１２、１３、１４が形成されているため、放熱面積を増大させることができ、一層放熱効果を高めることが可能となる。
【００８０】
加えて、本体１の突出部１２には、点灯装置カバー３５が載置され取付けられているので、本体１から点灯装置カバー３５に熱が伝導され放熱が促進される。また、間接光光源部９の発光素子９２から発生する熱は、基板９１の裏面側から点灯装置カバー３５の側壁３５ａに伝導され、さらに、弾性部材１０へも伝わり、放熱される。
以上のように本実施形態によれば、発光面の光の均一性を確保し得る発光装置及び照明器具を提供することができる。
【００８１】
次に、第２の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は、主光源部２としての発光装置を示している。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００８２】
主光源部２は、基板２１と、この基板２１に実装された複数の発光素子２２とを備えている。第１の実施形態においては、基板２１は、所定の幅寸法を有した円弧状に形成されたものについて説明したが、本実施形態では、外周側を角形に形成し、全体として多角形、具体的には、略四角形状に形成されている。
【００８３】
このような形状の基板２１の場合においても、同形状の複数の単位基板２１ａを組み合わせて構成することができる。この場合、複数の発光色の発光素子２２を四角形状の基板２１の略中央部を中心とする円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べて実装することができ、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００８４】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、複数の発光素子は、基板の略中央部を中心とする略円周上に実装されるが、この場合、円周における多少の内周側又は外周側、つまり、半径方向の位置ずれ等は許容されるものである。また、上記実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・器具本体、２・・・主光源部（発光装置）、
３・・・点灯装置、４・・・センター部材、
５・・・アダプタガイド、６・・・光センサ、
７・・・セード、８・・・カバー部材、
９・・・間接光光源部、１０・・・弾性部材、
２１・・・基板、２１ａ・・・単位基板、
２２・・・発光素子（ＬＥＤ）、２５・・・光源部カバー、
３５・・・点灯装置カバー、Ａ・・・アダプタ、
Ｃ・・・器具取付面（天井面）、Ｃｂ・・・配線器具（引掛けシーリングボディ）
Ｄ・・・単位基板の合わせ目
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ＬＥＤ等の発光素子を光源とする発光装置及びこの発光装置を備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、ＬＥＤの高出力化、高効率化及び普及化に伴い、光源としてＬＥＤを用いた屋内又は屋外で使用される長寿命化が期待できる照明器具が開発されている。この照明器具は、ＬＥＤを基板に複数実装して所定の明るさを得るようにしたもので、例えば、天井面等に直接的に取付けられる、いわゆる直付けタイプのベース照明として用いられている。
【０００３】
一方、生活様式の多様化に伴って、これら照明器具に求められる機能としては、単に、周囲を明るく照らすのみではなく、周囲の環境や光が生体に与える影響等を考慮して、使用者の快適性を充足することが望まれている。
【０００４】
このため、例えば、発光色の異なる複数のＬＥＤを光源として、この複数の光源の発光強度をそれぞれ調整し、これらの光を混色して色温度を変化させるようにした照明器具が提案されている。このような照明器具において、ＬＥＤが複数実装された基板を複数に分割し、これら分割された基板を組み合わせて全体として一つの発光面を構成する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１１７０８０号公報
【特許文献２】特開２００９−２６６７２号公報
【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、この場合、ＬＥＤの点灯状態において、分割された基板の合わせ目の部分で不自然な見え方を呈し、発光面全体として光の均一性が劣るという問題が発生する可能性がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、発光面の光の均一性を確保し得る発光装置及びこの発光装置を備えた照明器具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】
【０００７】
本発明の実施形態による発光装置は、同形状の複数の単位基板が組み合わされて構成された基板と、この基板の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子とを備えている。
【０００８】
また、前記単位基板には、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子が実装されており、前記単位基板の合わせ目を境として隣接する単位基板における隣接する発光素子は、異なる発光色の発光素子が配置されているとともに、これら相互の発光素子間の離間距離は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離と等しいことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、発光面の光の均一性を確保し得る発光装置及びこの発光装置を備えた照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明器具を示す斜視図である。
【図２】同照明器具を示す前面側の分解斜視図である。
【図３】同照明器具を示す背面側の分解斜視図である。
【図４】同照明器具において、セード及び光源部カバーを取外して示す平面図である。
【図５】同照明器具を示す背面側の斜視図である。
【図６】同照明器具を示す背面側の平面図である。
【図７】同照明器具を示す縦断面図である。
【図８】同照明器具において、主光源部（発光装置）を模式的に示す平面図である。
【図９】同じく、照明器具において、主光源部（発光装置）を模式的に示す平面図である。
【図１０】同照明器具を天井面に取付けた状態を示す断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る主光源部（発光装置）を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の第１の実施形態について図１乃至図１０を参照して説明する。各図においてリード線等による配線接続関係は省略して示している。なお、同一部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１２】
本実施形態の照明器具は、器具取付面に設置された配線器具としての引掛けシーリングボディに取付けられて使用される一般住宅用のものであり、基板に実装された複数の発光素子を有する光源部から放射される光によって室内の照明を行うものである。
【００１３】
照明器具は、器具本体１と、主光源部２と、点灯装置３と、センター部材４とを備えている。さらに、照明器具は、アダプタガイド５と、光センサ６と、セード７と、カバー部材８と、間接光光源部９と、弾性部材１０とを備えている。また、器具取付面としての天井面Ｃに設置された引掛けシーリングボディＣｂに電気的かつ機械的に接続されるアダプタＡを備えている（図１０参照）。このような照明器具は、丸形の円形状の外観に形成され、前面側を光の照射面とし、背面側を天井面Ｃへの取付面としている。これらの構成要素について順次説明する。
【００１４】
図２乃至図７に示すように、本体１は、冷間圧延鋼板等の金属材料の平板から円形状に形成されたシャーシであり、略中央部に、後述するアダプタガイド５が配置される円形状の開口１１が形成されている。この開口１１は、円形状の一部が外方に突出してアダプタガイド５の外形と略等しい形状に形成されている。
【００１５】
開口１１の外周側には、四角形状で角部がＲ形状をなし、背面側へ突出した突出部１２が形成されている。また、この突出部１２の外周側には、前面側へ突出した円形環状の突出部１３が形成されている。さらに、この突出部１３の外周側には、突出部１３と半径方向に連続するように背面側に突出、換言すれば、前面側に凹部を形成する円形環状の突出部１４が形成されている。
【００１６】
突出部１４によって形成される凹部には、セード７が着脱可能に取付けられるセード受金具７５が配置されている。これら突出部１２、１３、１４は、主としてシャーシに取付けられる部材の取付部として機能し、また、シャーシの強度を補強する機能や放熱面積を増加する機能を有している。
【００１７】
なお、本体１は、本実施形態においては、シャーシが該当するが、ケース、反射板やベースと指称されるものであってもよい。一般的には、主光源部２が直接的又は間接的に配設される部材や部分を意味しており、格別限定的に解釈されるものではない。
【００１８】
主光源部２は、図２、図４及び図７に示すように、基板２１と、この基板２１に実装された複数の発光素子２２とを備えて発光装置を構成している。基板２１は、所定の幅寸法を有した円弧状であって同形状の複数、具体的には４枚の単位基板２１ａが９０度の回転対称で繋ぎ合わされるように配設されて全体として略サークル状に形成されている。つまり、全体として略サークル状に形成された基板２１は、略扇形形状であって複数の分割された同形状の単位基板２１ａが組み合わされて構成されている。
【００１９】
このように分割された単位基板２１ａを用いることにより、単位基板２１ａにおける相互の合わせ目（分割部）Ｄで熱的収縮を吸収して基板２１の変形を抑制することができる。また、基板部材の材料取りが効率的に行え、コスト的に有利であるとともに、部材が小形化されるので取扱いが容易となる。
【００２０】
基板２１は、絶縁材であるガラスエポキシ樹脂（ＦＲ−４）の平板からなり、表面側には銅箔によって配線パターンが形成されている。発光素子２２は、この配線パターンに電気的に接続されるようになっている。また、配線パターンの上、つまり、基板２１の表面には反射層として作用する白色のレジスト層が施されている。
【００２１】
なお、基板２１の材料は、絶縁材とする場合には、セラミックス材料又は合成樹脂材料を適用できる。さらに、金属製とする場合は、アルミニウム等の熱伝導性が良好で放熱性に優れたべース板の一面に絶縁層が積層された金属製のべース基板を適用できる。
【００２２】
発光素子２２は、ＬＥＤであり、表面実装型のＬＥＤパッケージである。このＬＥＤパッケージが複数個サークル状の基板２１の周方向に沿って、複数列、本実施形態では、基板２１の略中央部を中心とする半径の異なる略同心円の周上に３列に亘って実装されている。つまり、内周側の列、外周側の列及び、これら内周側の列と外周側の列との中間の列に亘って実装されている。
【００２３】
ＬＥＤパッケージは、概略的にはセラミックスや合成樹脂で形成されたキャビティに配設されたＬＥＤチップと、このＬＥＤチップを封止するエポキシ系樹脂やシリコーン樹脂等のモールド用の透光性樹脂とから構成されている。
【００２４】
内周側の列及び外周側の列に実装されているＬＥＤパッケージには、発光色が電球色（Ｌ）のものと白色（Ｗ）のものとが用いられており、これらが円周上に一定の順序で略等間隔を空けて交互に、例えば、電球色（Ｌ）のものと白色（Ｗ）のものとが順に時計方向に並べられて配設されている。具体的には、単位基板２１ａにおいて、内周側の列には、発光色が電球色（Ｌ）のものが１０個、白色（Ｗ）のものが１０個で合計２０個のＬＥＤパッケージが実装され、外周側の列には、発光色が電球色（Ｌ）のものが１４個、白色（Ｗ）のものが１４個で合計２８個のＬＥＤパッケージが実装されている。
【００２５】
ＬＥＤチップは、青色光を発光するＬＥＤチップである。透光性樹脂には、蛍光体が混入されており、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）の白色系の光を出射できるようにするために、主として青色の光とは補色の関係にある黄色系の光を放射する黄色蛍光体が使用されている。
【００２６】
中間の列に実装されているＬＥＤパッケージには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光するものが用いられている。したがって、ＬＥＤチップは、それぞれ赤色、緑色、青色の光に発光するＬＥＤチップであり、これらＬＥＤチップがモールド用の透光性樹脂によって封止されている。
【００２７】
これら赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光するＬＥＤパッケージは、円周上に順次、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と一定の順序で交互に繰り返して略等間隔を空けて例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の順に時計方向に並べられて配置されている。具体的には、単位基板２１ａにおいて、発光色が赤色（Ｒ）のものが１２個、緑色（Ｇ）のものが１２個、青色（Ｂ）のものが１２個で合計３６個ＬＥＤパッケージが実装されている。
【００２８】
なお、ＬＥＤパッケージにおける赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の配列は、一定の順序であれば、特定されず、例えば、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）の順に配列してもよい。
【００２９】
このように半径の異なる略同心円の周上に列をなして電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）に発光する複数の発光素子２２が配設され、前記円と略中心を同じくする円の周上であって、前記電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）に発光する発光素子２２の列間に列をなして赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する複数の発光素子２２が配設されている。
【００３０】
したがって、発光色の異なる複数の発光素子２２、すなわち、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）、（Ｌ）赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する発光素子２２が配設されているので、これらが混光されることにより表現可能な光色の範囲が広く、発光素子２２の出力を調整することにより光色を適宜調色することが可能となる。
【００３１】
以上のように単位基板２１ａにおける内周側の列、中間の列及び外周側の列には、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子２２が実装されている。また、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が実装されているとともに、これら相互の発光素子２２間の離間距離Ｓ1は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離Ｓ2と等しくなるように構成されている。
【００３２】
つまり、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）又は赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と一定の順序で交互に並べられている結果、内周側の列及び外周側の列については、異なる発光色の発光素子２２として電球色（Ｌ）発光の発光素子２２と白色（Ｗ）発光の発光素子２２とが隣接されるようになる。また、中間の列については、青色（Ｂ）発光の発光素子２２と赤色（Ｒ）発光の発光素子２２とが隣接されるようになる。
【００３３】
したがって、このように構成された単位基板２１ａは、いずれの単位基板２１ａを組み合わせたとしても、合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が配置されるようになる。このため、単位基板２１ａの合わせ目Ｄの部分において、光が不自然に見えてしまうことを回避でき、発光面全体として均一性を確保することができる。
【００３４】
仮に、単位基板２１ａに実装される発光素子２２において、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）、赤色（Ｒ）と配置された場合には、合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、赤色（Ｒ）、赤色（Ｒ）と同色のものが重複して隣接して並ぶこととなり、光の見え方が不自然な部分が生じ、発光面全体としての均一性の確保が困難となる。
【００３５】
これを図８及び図９を参照して具体的に説明する。図８及び図９は、説明上、光源部２、すなわち、基板２１と、この基板２１に実装された発光素子２２とを簡略化して模式的に示している。
【００３６】
図８において、全体として略サークル状に形成された基板２１は、略扇形形状であって複数の分割された同形状の単位基板２１ａが組み合わされて構成されている。また、基板２１の略中央部を中心とする円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に複数の発光色の発光素子、すなわち、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）発光の発光素子２２が並べられて実装されている。
【００３７】
ここで、単位基板２１ａの数をｋ、基板２１の中心Ｏから発光素子２２までの距離をｒ、単位基板２１ａ間の合わせ目Ｄにおける距離をｃ、発光素子２２の発光色数をｍ、複数の発光色のうち１色あたりの発光素子２２の個数をｎとした場合、複数の発光色のうち１色あたり単位基板２１ａには、ｎ／ｋ個（ｎ／ｋは整数）の発光素子２２が実装される関係にある。
【００３８】
また、単位基板２１ａの端部に実装された発光素子２２を起点として円周上におけるｊ色目（ｊ＝１〜ｍ、一定の順序で並べられた発光色数のうちの順番）であって、同発光色のうちｉ個目（ｉ＝１〜ｎ／ｋ、同じ発光色のうちの順番）の発光素子２２は、単位基板２１ａの端部から円周上における距離をＬとすると、距離Ｌは、以下の式１から算出することができる。
【００３９】
【数１】
【００４０】
この式１に従って、単位基板２１ａに発光素子２２を配置するように設計し、この単位基板２１ａを組み合わせることにより、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、異なる発光色の発光素子２２が配置されるとともに、これら相互の発光素子２２間の離間距離Ｓ1は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離Ｓ2と等しくすることができる。
このため、単位基板２１ａの合わせ目Ｄの部分において、光が不自然に見えてしまうことを回避でき、発光面全体として均一性を確保することができる。
【００４１】
次に、この式１に従って、図８に示す例えば、左上の単位基板２１ａにおける右端部の青色（Ｂ）発光の発光素子２２Ｂについて距離Ｌを算出してみる。複数の発光色のうち１色あたりの発光素子２２の個数ｎは、単位基板２１ａにおいての１色あたりの個数は２個であり、単位基板２１ａの数ｋは４であるから２×４＝８個となる。発光素子２２の発光色数ｍは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）発光の３色の発光素子２２が並べられているので３である。
【００４２】
また、同発光色のうちｉ個目は、青色（Ｂ）発光の発光素子２２Ｂは、単位基板２１ａの端部に実装された発光素子２２を起点とすると、青色（Ｂ）としては、２個目となるため、ｉは２となる。ｊ色目は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と並べられた発光素子２２のうち、青色（Ｂ）は３色目となるため、ｊは３となる。
したがって、以下のように青色（Ｂ）発光の発光素子２２Ｂについて距離Ｌが算出でき配置を規定することができる。
【００４３】
【数２】
このように各発光素子２２の距離Ｌを算出することができ配置を規定することが可能となる。
【００４４】
因みに、式１において、２πｒ／ｎｍは、各発光素子２２の離間距離Ｓ1、Ｓ2を示している。そして、第１項の１／２（（２πｒ／ｎｍ）−ｃ）は、単位基板２１ａの端部から最初の発光素子２２までの距離ａを示している。したがって、第２項の（２πｒ／ｎｍ）×（ｍ×（ｉ−１）＋ｊ−１）は、残余の距離ｂを示しており、この距離ａと距離ｂとの和が特定の発光素子２２の円周上における距離Ｌとなり位置となる。
【００４５】
次に、図９においては、図４に示す形態と同様に、内周側の列及び外周側の列には、発光色が電球色（Ｌ）と白色（Ｗ）の発光素子２２が用いられており、これらが円周上に一定の順序で略等間隔を空けて交互に配設されている。また、中間の列には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に発光する発光素子２２が用いられており、これらが円周上に一定の順序で略等間隔を空けて交互に配設されている。
【００４６】
図９に示す例えば、左上の単位基板２１ａにおける外周側の列の端部から６個目の発光素子２２Ｗについて距離Ｌを算出してみる。複数の発光色のうち１色あたりの発光素子２２の個数ｎは、単位基板２１ａにおいての１色あたりの個数は４個であり、単位基板２１ａの数ｋは４であるから４×４＝１６個となる。発光素子２２の発光色数ｍは、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）発光の２色の発光素子２２が並べられているので２である。
【００４７】
また、同発光色のうちｉ個目は、白色（Ｗ）としては、３個目となるため、ｉは３となる。ｊ色目は、電球色（Ｌ）、白色（Ｗ）と並べられた発光素子２２のうち、白色（Ｗ）は２色目となるため、ｊは２となる。
したがって、以下のように白色（Ｗ）発光の発光素子２２Ｗについて距離Ｌが算出でき配置を規定することができる。
【００４８】
【数３】
【００４９】
なお、ＬＥＤは、ＬＥＤチップを直接基板２１に実装するようにしてもよく、また、砲弾型のＬＥＤを実装するようにしてもよく、実装方式や形式は、格別限定されるものではない。
【００５０】
このように構成された主光源部２は、図７に代表して示すように、基板２１が本体１の開口１１の周囲に位置して、発光素子２２の実装面が前面側、すなわち、下方の照射方向に向けられて配設されている。また、基板２１の裏面側が本体１の内面側に密着するように例えば、ねじ等の固定手段によって取付けられている。したがって、基板２１は、本体１と熱的に結合され、基板２１からの熱が裏面側から本体１に伝導され放熱されるようになっている。
【００５１】
なお、基板２１は、本体１に直接的に取付けられて配設される場合であっても、他の部材を介して間接的に取付けられて配設される場合であってもよく、その配設態様が格別限定されるものではない。
【００５２】
図２及び図７に示すように、主光源部２の前面側には、光源部カバー２５が配設されている。光源部カバー２５は、例えば、ポリカーボネートやアクリル樹脂等の絶縁性を有する透明合成樹脂からなり、前記発光素子２２の配置に沿って略サークル状に一体的に形成されていて、発光素子２２を含めて基板２１の全面を覆うように配設されている。
【００５３】
したがって、発光素子２２から出射される光は、光源部カバー２５を透過するようになる。また、基板２１の全面を覆うようになっているので、充電部が光源部カバー２５によって覆われ絶縁性が確保される。
【００５４】
点灯装置３は、図３及び図７に代表して示すように、回路基板３１と、この回路基板３１に実装された制御用ＩＣ、トランス、コンデンサ等の回路部品３２とを備えている。回路基板３１は、中央部の周囲を囲むように板状に形成されていて、その表面側に回路部品３２が実装されている。
【００５５】
回路基板３２には、アダプタＡ側が電気的に接続されて、アダプタＡを介して商用交流電源に接続される。したがって、点灯装置３は、この交流電源を受けて直流出力を生成し、リード線を介してその直流出力を発光素子２２に供給し、発光素子２２を点灯制御するようになっている。
【００５６】
このような点灯装置３は、点灯装置カバー３５に取付けられ覆われて、本体１の背面側に配置されるようになる。この場合、回路基板３１は、回路部品３２が前面側（図示上、下方側）に向けられて取付けられる。
【００５７】
点灯装置カバー３５は、冷間圧延鋼板等の金属材料によって略四角形の短筒状に形成され、側壁３５ａは、前面側に向かって拡開するように傾斜状をなしており、背面壁３５ｂの中央部には、開口３５ｃが形成されている。
この点灯装置カバー３５は、図３、図５乃至図７に示すように、前面側のフランジがシャーシの突出部１２に載置され、ねじ止めされて取付けられる。
【００５８】
センター部材４は、図２、図４及び図７に示すように、ＰＢＴ樹脂等の合成樹脂材料で作られ、略短円筒状に形成されており、中央部に引掛けシーリングボディＣｂに対向する開口４１を有している。また、開口４１の周囲には、環状の空間部４２が形成されていて、この空間部４２には、後述する光センサ６が配設されるようになっている。さらに、センター部材４の前面壁には、光センサ６の受光部と対向する受光窓４３が形成されている。
【００５９】
このように構成されたセンター部材４は、主として図７に示すように、背面側のフランジが光源部カバー２５を介してシャーシにねじ止めされて取付けられている。なお、センター部材４は、シャーシに直接的又は間接的に取付けることができ、その具体的な取付構成が限定されるものではない。
【００６０】
アダプタガイド５は、アダプタＡが挿通し係合する部材である。アダプタガイド５は、図３及び図７に示すように、略円筒状に形成され、中央部には、アダプタＡが挿通し、係合する係合口５１が設けられている。このアダプタガイド５は、本体１の中央部に形成された開口１１に対応して配設されている。
【００６１】
光センサ６は、図７に示すように、照度センサであり、フォトダイオード等のセンサ素子からなっていて、周囲の明るさを検知して検出信号を出力するように動作する。これにより、周囲が明るい場合には、主光源部２、すなわち、発光素子２２を調光（減光）して点灯するように制御する。
【００６２】
光センサ６は、基板に実装され、その受光部が受光窓４３に対向するようにセンター部材４の空間部４２内に配設され取付けられている。より詳しくは、基板がセンター部材４のボスにねじ止めされ、光センサ６が案内筒に収容され、その受光部が受光窓４３に対向するように配設される。
【００６３】
セード７は、アクリル樹脂等の透光性を有し、乳白色を呈する拡散性を備えた材料から略円形状に形成されており、中央部には円形状の開口７１が形成されている。また、セード７の外周部には、セード化粧枠７ａが取付けられていて、このセード化粧枠７ａは、アクリル樹脂等からなる透明材料から形成されている。
【００６４】
そして、セード７は、主光源部２を含めた本体１の前面側を覆うように本体１の外周縁部に着脱可能に取付けられるようになっている。具体的には、セード７を回動することによって、セード７に設けられたセード取付金具７４を、本体１の突出部１４によって形成された凹部に設けられたセード受金具７５に係合することにより取付けられる。
【００６５】
また、セード７を取外す場合には、セード７を取付時とは反対方向に回動して、セード取付金具７４とセード受金具７５との係合を解くことにより、取外すことができる。
【００６６】
なお、セード７は、本体１の外周縁部に着脱可能に取付けられるように構成することが好ましいが、本体１にねじ等の固定手段によって固定するように構成してもよい。光源として発光素子２２を用いて長寿命化が期待できる照明器具にあっては、メンテナンスのために光源を交換したり、内部を掃除したりする必要性が少ないためである。
【００６７】
カバー部材８は、図２及び図７に示すように、透明のアクリル樹脂等の材料から円形状に形成されている。このカバー部材８は、セード７の開口７１に対応し、センター部材４の前面壁に取付けられて、センター部材４の開口４１を覆って閉塞するように配設される。また、カバー部材８には、光センサ６の受光窓４３と対向する円形状の透過部８１が形成されている。
なお、カバー部材８の前面側には、少なくとも透過部８１を残して不透光性のフィルム材等を貼着することが望ましい。
【００６８】
間接光光源部９は、本体１の背面側に配設されていて、主として天井面を明るく照らす機能を有している。図３、図５乃至図７に示すように、間接光光源部９は、アダプタガイド５の周囲、換言すれば、本体１における開口１１の周囲に位置して複数個配設されており、基板９１と、この基板９１に実装された複数の発光素子９２とを備えている。
この発光素子９２が実装された基板９１が前記点灯装置カバー３５の側壁３５ａにおける４箇所に取付けられている。
さらに、各間接光光源部９は、箱状の透光性のカバー９３に覆われるようになっている。
【００６９】
発光素子９２は、前記主光源部２と同様に、ＬＥＤであり、表面実装型のＬＥＤパッケージである。そして、発光素子９２は、点灯装置３に接続されて点灯制御されるようになっている。
【００７０】
弾性部材１０は、前記複数の各間接光光源部９の取付位置に対応して、その近傍に取付けられている。弾性部材１０は、照明器具が器具取付面としての天井面Ｃに取付けられた状態において、天井面Ｃとの間に介在するように配設される部材である（図１０参照）。
【００７１】
具体的には、弾性部材１０は、ステンレス鋼等の材料からなる金属製のばね部材であり、点灯装置カバー３５の背面側に各間接光光源部９の取付位置に対応して取付けられている。
【００７２】
アダプタＡは、図１０に示すように、天井面Ｃに設置された引掛けシーリングボディＣｂに、上面側に設けられた引掛刃によって電気的かつ機械的に接続されるもので略円筒状をなし、周壁の両側には一対の係止部Ａ1が、内蔵されたスプリングによって常時外周側へ突出するように設けられている。この係止部Ａ1は下面側に設けられたレバーを操作することにより没入するようになっている。また、このアダプタＡからは、前記点灯装置３へ接続する図示しない電源コードが導出されていて、点灯装置３とコネクタを介して接続されるようになっている。
【００７３】
次に、照明器具の天井面Ｃへの取付状態について図１０を参照して説明する。まず、予め天井面Ｃに設置されている引掛けシーリングボディＣｂにアダプタＡを電気的かつ機械的に接続する。照明器具のカバー部材８を取外した状態において、アダプタガイドの係合口５１をアダプタＡに合わせながら、アダプタＡの係止部Ａ1がアダプタガイドの係合口５１に確実に係合するまで器具本体１を弾性部材１０の弾性力に抗して下方から手で押し上げて取付け操作を行う。
次いで、カバー部材８を取付け、引掛けシーリングボディＣｂに対向するセンター部材４の中央部の開口４１を覆って閉塞する。
【００７４】
この状態においては、弾性部材１０が弾性変形して、天井面Ｃに弾性的に当接している。 したがって、弾性部材１０が器具本体１の背面側である点灯装置カバー３５の背面側と天井面Ｃとの間に、圧縮方向の弾性変形を伴って介在され、照明器具本体１は、弾性部材１０のばね作用によって天井面Ｃに確実に保持されて取付けられた状態となる。
【００７５】
また、照明器具を取外す場合には、カバー部材８を取外し、センター部材４の開口４１を通じてアダプタＡに設けられているレバーを操作してアダプタＡの係止部Ａ1の係合を解くことにより取外すことができる。
【００７６】
照明器具の天井面Ｃへの取付状態において、点灯装置３に電力が供給されると、主光源部２における基板２１を介して発光素子２２に通電され、各発光素子２２が点灯する。発光素子２２から前面側へ出射された光は、光源部カバー２５を透過し、セード７によって拡散され透過して外方へ照射される。したがって、所定の配光範囲で下方が照明されるようになる。
【００７７】
この場合、単位基板２１ａの合わせ目Ｄを境として隣接する単位基板２１ａにおける隣接する発光素子２２は、発光色が重なることなく、異なる発光色の発光素子２２が配置されている。また、これら相互の発光素子２２間の離間距離Ｓ1は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離Ｓ2と等しくなるように構成されている。
したがって、光が不自然に見えてしまうことを回避でき、発光面全体として均一性を確保することができる。
【００７８】
また、これと同時に、間接光光源部９に通電されると、各発光素子９２が点灯し、発光素子９２から斜め上方に出射された光は、透光性のカバー９３を透過し、アダプタガイド５の周囲から放射されるように、主として天井面に照射される。したがって、天井面が明るくなり、空間の明るさ感を向上させることができる。
さらに、これら主光源部２及び間接光光源部９は、周囲の明るさを検知して検出信号を出力する光センサ６によって、その点灯状態が制御される。
【００７９】
一方、発光素子２２から発生する熱は、基板２１の裏面側が本体１と熱的に結合しているため、本体１に効果的に伝導され、広い面積で放熱されるようになる。また、本体１には、突出部１２、１３、１４が形成されているため、放熱面積を増大させることができ、一層放熱効果を高めることが可能となる。
【００８０】
加えて、本体１の突出部１２には、点灯装置カバー３５が載置され取付けられているので、本体１から点灯装置カバー３５に熱が伝導され放熱が促進される。また、間接光光源部９の発光素子９２から発生する熱は、基板９１の裏面側から点灯装置カバー３５の側壁３５ａに伝導され、さらに、弾性部材１０へも伝わり、放熱される。
以上のように本実施形態によれば、発光面の光の均一性を確保し得る発光装置及び照明器具を提供することができる。
【００８１】
次に、第２の実施形態について図１１を参照して説明する。図１１は、主光源部２としての発光装置を示している。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【００８２】
主光源部２は、基板２１と、この基板２１に実装された複数の発光素子２２とを備えている。第１の実施形態においては、基板２１は、所定の幅寸法を有した円弧状に形成されたものについて説明したが、本実施形態では、外周側を角形に形成し、全体として多角形、具体的には、略四角形状に形成されている。
【００８３】
このような形状の基板２１の場合においても、同形状の複数の単位基板２１ａを組み合わせて構成することができる。この場合、複数の発光色の発光素子２２を四角形状の基板２１の略中央部を中心とする円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べて実装することができ、第１の実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００８４】
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、複数の発光素子は、基板の略中央部を中心とする略円周上に実装されるが、この場合、円周における多少の内周側又は外周側、つまり、半径方向の位置ずれ等は許容されるものである。また、上記実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
【符号の説明】
【００８５】
１・・・器具本体、２・・・主光源部（発光装置）、
３・・・点灯装置、４・・・センター部材、
５・・・アダプタガイド、６・・・光センサ、
７・・・セード、８・・・カバー部材、
９・・・間接光光源部、１０・・・弾性部材、
２１・・・基板、２１ａ・・・単位基板、
２２・・・発光素子（ＬＥＤ）、２５・・・光源部カバー、
３５・・・点灯装置カバー、Ａ・・・アダプタ、
Ｃ・・・器具取付面（天井面）、Ｃｂ・・・配線器具（引掛けシーリングボディ）
Ｄ・・・単位基板の合わせ目
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同形状の複数の単位基板が組み合わされて構成された基板と、この基板の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子とを備え、
前記単位基板には、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子が実装されており、前記単位基板の合わせ目を境として隣接する単位基板における隣接する発光素子は、異なる発光色の発光素子が配置されているとともに、これら相互の発光素子間の離間距離は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離と等しいことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
同形状の複数の単位基板が組み合わされて構成された基板と、この基板の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子とを備え、
前記単位基板の数をｋ、前記基板の中心から発光素子までの距離をｒ、単位基板間の距離をｃ、発光素子の発光色数をｍ、複数の発光色のうち１色あたりの発光素子の個数をｎとした場合、複数の発光色のうち１色あたり単位基板には、ｎ／ｋ個（ｎ／ｋは整数）の発光素子が実装される関係にあり、前記単位基板の端部に実装された発光素子を起点として円周上におけるｊ色目（ｊ＝１〜ｍ）であって、同発光色のうちｉ個目（ｉ＝１〜ｎ／ｋ）の発光素子は、前記単位基板の端部から円周上における距離をＬとすると、以下の式１を満足することを特徴とする発光装置。
【数１】
【請求項３】
前記請求項１又は請求項２に記載の発光装置と；
この発光装置における発光素子を点灯制御する点灯装置と；
を具備することを特徴とする照明器具。
【請求項１】
同形状の複数の単位基板が組み合わされて構成された基板と、この基板の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子とを備え、
前記単位基板には、複数の発光色のうち１色あたり同じ個数ずつ発光素子が実装されており、前記単位基板の合わせ目を境として隣接する単位基板における隣接する発光素子は、異なる発光色の発光素子が配置されているとともに、これら相互の発光素子間の離間距離は、単位基板における隣接する相互の発光素子間の離間距離と等しいことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
同形状の複数の単位基板が組み合わされて構成された基板と、この基板の略中央部を中心とする略円周上に一定の順序で交互に、かつ等間隔に並べられて実装された複数の発光色の発光素子とを備え、
前記単位基板の数をｋ、前記基板の中心から発光素子までの距離をｒ、単位基板間の距離をｃ、発光素子の発光色数をｍ、複数の発光色のうち１色あたりの発光素子の個数をｎとした場合、複数の発光色のうち１色あたり単位基板には、ｎ／ｋ個（ｎ／ｋは整数）の発光素子が実装される関係にあり、前記単位基板の端部に実装された発光素子を起点として円周上におけるｊ色目（ｊ＝１〜ｍ）であって、同発光色のうちｉ個目（ｉ＝１〜ｎ／ｋ）の発光素子は、前記単位基板の端部から円周上における距離をＬとすると、以下の式１を満足することを特徴とする発光装置。
【数１】
【請求項３】
前記請求項１又は請求項２に記載の発光装置と；
この発光装置における発光素子を点灯制御する点灯装置と；
を具備することを特徴とする照明器具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３０４２６（Ｐ２０１３−３０４２６Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６７１４３（Ｐ２０１１−１６７１４３）
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２９日（２０１１．７．２９）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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