JP2010044874A

JP2010044874A - 照明装置、照明システム及び照明装置の製造方法

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Publication number: JP2010044874A
Application number: JP2008206144A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Nakagawa; 浩和中川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-25

Abstract

【課題】複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することができる照明装置、照明システム及び照明装置の製造方法を提供する。
【解決手段】照明装置１０に用いられるＬＥＤモジュール２，２…を基準となる色度からのずれに応じてランク分けし、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じた一種類のフィルタ６を複数種類あるフィルタから選択して用いているから、ＬＥＤモジュール２，２…からの光のうち、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じた所定の波長領域の光の一部をフィルタ６にて吸収することにより、フィルタ６を透過して外部に出射される照明光の色度を調整することができ、フィルタ６を設けるという簡易な構成にて、複数のＬＥＤモジュール２，２…間又は照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源と、該光源からの照明光の色度を調整する色度調整部材とを備える照明装置、照明システム及び照明装置の製造方法に関する。

従来、照明装置の光源として、白熱電球又は蛍光灯が広く用いられている。近年、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）の高輝度化に伴い、これらの光源に代えて、低消費電力、長寿命等の特性を有するＬＥＤが照明装置の光源として用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された照明装置は、複数のＬＥＤを光源として用いており、天井材に設けられた取付孔に取付けて用いられる所謂ダウンライトである。
特開２００７−２６５９６１号公報

ところで、擬似白色のＬＥＤは、ＬＥＤ素子と、該ＬＥＤ素子からの光により励起される蛍光体と、ＬＥＤ素子を封止し、蛍光体が分散された封止樹脂とを備えてなる。ＬＥＤからの光は、ＬＥＤ素子が発する光と、該光により励起されて蛍光体が発する光との合成光である。このため、ＬＥＤが発する光の色度は、ＬＥＤ素子に関するばらつき（ＬＥＤ素子が発する光の波長ずれ、輝度のばらつき）と、蛍光体に関するばらつき（封止樹脂内に含まれる蛍光体の量のばらつき、沈降による封止樹脂内の蛍光体の分布の偏り）の両方に起因してばらつきが生じることになる。特許文献１の照明装置においては、複数のＬＥＤを用いているから、該複数のＬＥＤ間に色度のばらつきが生じるという問題があった。また、ダウンライトは、同一室内にて複数用いられることが多く、複数のダウンライト間において、照明光の色度のばらつきが生じるという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することができる照明装置、照明システム及び照明装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、光源と、該光源からの照明光の色度を調整する色度調整部材とを備える照明装置において、前記色度調整部材は、所定の波長領域の光を吸収して、前記照明光の色度を調整するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、所定の波長領域の光を色度調整部材により吸収して、照明光の色度を調整しているから、色度調整部材を適切に設定することにより、例えば、光源からの照明光の色度を基準となる色度に近づけることが可能となり、複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することができる。

本発明に係る照明装置は、光源と、該光源からの照明光の色度を調整する色度調整部材とを備える照明装置において、前記色度調整部材は、所望の色度領域に含まれるようにすべく、前記照明光の色度を調整するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、所望の色度領域に含まれるように、照明光の色度を調整しているから、複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することができる。

本発明に係る照明装置は、前記色度調整部材は、所定の波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率と異なるフィルタであることを特徴とする。

本発明にあっては、色度調整部材として、所定の波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率と異なるフィルタを用いているから、適切なフィルタを設けるという簡易な構成にて、照明光の色度を調整して、複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することが可能となる。

本発明に係る照明装置は、前記色度調整部材は、所定の波長領域の光の反射率が、他の波長領域の光の反射率と異なる反射体であることを特徴とする。

本発明にあっては、色度調整部材として、所定の波長領域の光の反射率が、他の波長領域の光の反射率と異なる反射体を用いているから、適切な反射体を設けることにより、照明光の色度を調整して、複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することが可能となる。

本発明に係る照明装置は、前記光源の光出射方向に該光源を覆うカバーを備えており、該カバーは光拡散性を有することを特徴とする。

本発明にあっては、光源を覆うように光拡散性を有するカバーを設けているから、消灯時の自然光下において視認されるフィルタ等の色度調整部材の色が分かりにくくなり、複数の光源間又は照明装置間の色度調整部材の色のばらつきを目立たなくすることができる。

本発明に係る照明装置は、前記光源は、青色ＬＥＤ素子と、該青色ＬＥＤ素子からの光により励起される黄色蛍光体及び赤色蛍光体とを有するＬＥＤであり、前記色度調整部材は青色に対応する波長領域の光を吸収するように構成してあることを特徴とする。

本発明にあっては、光源として青色ＬＥＤ素子と、該青色ＬＥＤ素子からの光により励起される黄色蛍光体及び赤色蛍光体とを有するＬＥＤを用いて、該ＬＥＤからの光の色度のずれに応じて青色に対応する波長領域の光を吸収することにより、光源からの照明光の色度を調整しており、青色に対応する波長領域の光を吸収する色度調整部材は、自然光下において電球色と同系色である黄色に見えるから、消灯時に、使用者に違和感を与えずに済む。

本発明に係る照明システムは、複数の照明装置からなる照明システムにおいて、前記複数の照明装置の少なくとも一つは、前述の発明に記載の色度調整部材を有し、該色度調整部材は、前記複数の照明装置からの照明光を所望の色度領域に含ませることにより、前記複数の照明装置間の照明光の色度のばらつきを抑制したことを特徴とする。

本発明にあっては、複数の照明装置の少なくとも一つに前述の発明に記載の色度調整部材を用いて、複数の照明装置からの照明光を所望の色度領域に含ませるようにしてあるから、複数の照明装置間の照明光の色度のばらつきを抑制することができる。

本発明に係る照明装置の製造方法は、光源と、該光源からの照明光の色度を調整する色度調整部材とを備える照明装置の製造方法において、吸収する光の波長領域及び／又は量が異なる複数種類の色度調整部材を予め用意し、基準となる色度からの前記光源が発する光の色度のずれに応じて該光源をランク分けし、ランクに応じた一種類の色度調整部材を前記複数種類の色度調整部材から選択し、選択した色度調整部材を前記照明装置に設けることを特徴とする。

本発明にあっては、光源を色度のずれに応じてランク分けし、ランクに応じた一種類の色度調整部材を複数種類の色度調整部材から選択して用いているから、ランク分け及び色度調整部材の選択を適切に行うことにより、光源からの照明光の色度を調整して、例えば、光源からの照明光の色度を基準となる色度に近づけることが可能となり、複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することが可能となる。

本発明によれば、複数の光源間又は照明装置間の色度のばらつきを抑制することができる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明装置の外観斜視図である。図２は、照明装置の模式的側面図であり、一部を部分断面にて示している。図３は、図２の III−III 線による矢視図であり、一部を部分断面にて示している。

図において１は、アルミニウム等の金属製の放熱器である。放熱器１は、略円板状の伝熱板１１を有しており、伝熱板１１の一面１１ａには、矩形板状の複数の放熱板１２，１２…が平行をなして立設してあり、これら複数の放熱板１２，１２…の略中央を通り、該複数の放熱板１２，１２…に直交するように連結板（図示せず）が立設してある。なお、伝熱板１１の略中央には配線用の貫通孔１１ｃが設けてある。

放熱器１の伝熱板１１の周縁部には、矩形板状の固定部１３，１３…が伝熱板１１の径方向に直交するように、周方向に３等配をなして立設してある。固定部１３，１３…は、複数の放熱板１２，１２…に夫々連設されて一体的に形成してある。なお、放熱器１は、ダイキャストにより一体成形してもよいし、押出加工又は切削加工により形成してもよい。

放熱器１の伝熱板１１の他面１１ｂには、図３に示すように、光源としての複数（図において６つ）のＬＥＤモジュール２，２…が周方向に等配をなして取付けてある。図４は、図２に示した照明装置１０の模式的側面図におけるＬＥＤモジュール２近傍の部分拡大図である。ＬＥＤモジュール２は、矩形のセラミック（例えば、酸化アルミニウム）基板２１と、該セラミック基板２１の一面の中央部に密集して実装された複数（例えば、３６個）のＬＥＤ素子及び該複数のＬＥＤ素子を封止し、蛍光体が分散されたシリコン樹脂等の封止樹脂を有する発光部２２と、入力端子及び出力端子とを備えてなる。ＬＥＤモジュール２は、青色ＬＥＤ素子と、該青色ＬＥＤ素子からの光により励起されて発光する黄色蛍光体及び赤色蛍光体とを備える電球色のＬＥＤモジュールである。

図５は、電球色のＬＥＤモジュールが発する光の分光分布の概念図であり、横軸は波長を、縦軸は比エネルギを夫々示している。なお、本図は、説明の便宜上、概念的に示しており、実際のスペクトル形状とは異なる。電球色のＬＥＤモジュールは、青色ＬＥＤ素子が発する青色光のスペクトルと、該青色光により励起されて黄色蛍光体及び赤色蛍光体が発する黄色光及び赤色光のスペクトルとを有しており、図中に実線にて示すように、長波長域にピーク波長があり、該ピーク波長を挟んで広い波長域に亘って分布する光を発する。なお、実線にて示すスペクトルは、基準となる電球色光のスペクトルである。

ところで、ＬＥＤモジュールが発する光の色度は、ＬＥＤ素子に関するばらつき（ＬＥＤ素子が発する光の波長ずれ、輝度のばらつき）と、蛍光体に関するばらつき（封止樹脂内に含まれる蛍光体の量のばらつき、沈降による封止樹脂内の蛍光体の分布の偏り）の両方に起因してばらつきが生じることになる。そして、電球色のＬＥＤモジュールは、異なる２種類の蛍光体を用いているから、ＬＥＤモジュールが発する光の色度のばらつきが大きくなる。

図６は、電球色のＬＥＤモジュールが発する光の色度のばらつきの説明図である。図６は、ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における電球色の色度座標近傍を拡大して示している。基準となる電球色の色度の座標は、図中の領域Ａの略中央にあるとする。照明装置の光源として、基準となる電球色の色度のＬＥＤモジュールを用いることが理想的であるが、前述した如く、ＬＥＤモジュールが発する光の色度にばらつきがあるため、ばらつきが所定の範囲内にあるＬＥＤモジュールを用いるのが一般的である。領域Ａを中心とする平行四辺形で囲まれた領域Ｒ内にある電球色のＬＥＤモジュールを照明装置の光源として用いる。領域Ｒ内の領域Ａを囲繞する領域をＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｉの８つの領域（ランク）に分ける。例えば、領域Ｈにある（ランクＨの）ＬＥＤモジュールは、青がかった電球色の光を発する。同一領域内にある、換言すると同じランクであるＬＥＤモジュールを、同一の照明装置１０のＬＥＤモジュール２，２…として用いている。即ち、１つの照明装置１０は１つのランクのＬＥＤモジュールで構成する。これにより、照明装置１０内の複数のＬＥＤモジュール２，２…間の色度のばらつきを抑制することができる。

ＬＥＤモジュール２，２…のセラミック基板２１，２１…と放熱器１の伝熱板１１との間には、図４に示すように、伝熱シート３，３…が介装してある。伝熱シート３，３…は、セラミック基板２１，２１…と略同一形状を有しており、例えば、熱伝導性樹脂（例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂）製である。ＬＥＤモジュール２，２…の点灯に伴って該ＬＥＤモジュール２，２…にて発生する熱は、伝熱シート３，３…を介して放熱器１の伝熱板１１に伝達され、さらに放熱板１２，１２…及び連結板に伝達され、自然対流により外部へ放散される。

放熱器１の伝熱板１１の他面１１ｂの側には、反射体としての反射板４が設けてある。反射板４には、略半球状の凹部を有し、該凹部の略中央に開口部を有する複数の反射部４１，４１…が形成してある。反射部４１，４１…は、反射板４を放熱器１に取付けたときに、ＬＥＤモジュール２，２…の発光部２２，２２…に対応する位置に反射部４１，４１…の開口部が位置するようにしてある。

反射板４の周縁部には、図２に示すように、略円柱状の凹部４２，４２…が設けてある。また、反射板４の周縁には、周壁４３が立設してあり、反射板４は周壁４３の端面を伝熱板１１に当接させて、ネジ４５，４５…を反射板４の凹部４２，４２…に設けられた貫通孔に挿通させ、伝熱板１１に設けられたネジ穴に螺合させることにより放熱器１に固定してある。なお、反射板４は、ステンレス等の金属、反射率の高い塗料を塗布された金属又は高全反射率及び高拡散反射率という光学特性を有する超微細発泡光反射材（例えば、ＭＣＰＥＴ（登録商標））、あるいは光散乱性の金属酸化物（例えば二酸化チタン）等の材料を充填した樹脂材料（例えばポリカーボネート）により形成されている。

ＬＥＤモジュール２，２…からの光は、この反射板４の反射部４１，４１…にて反射されて、ＬＥＤモジュール２，２…の光軸となす角度が所定角度以下になる範囲に含まれることになり、照明装置１０の直下照度が強くなるように配光特性が制御された光が照明装置１０から出射されることになる。

放熱器１の伝熱板１１の側には、フレーム５が設けてある。フレーム５は、円筒部５１と、円筒部５１の一端から直交する方向に径方向に延設された環状の鍔部５２とを有してなる。円筒部５１には、周方向の３カ所から鍔部５２の逆側に延設された延設部５１ａ，５１ａ…が設けてある。

このフレーム５は、円筒５１の他端の側に反射板４を内嵌させて、延設部５１ａ，５１ａ…を放熱器１の固定部１３，１３…に当接させた状態にて、ネジ５３，５３…を延設部５１ａ，５１ａ…に設けられた貫通孔に挿通させ、放熱器１の固定部１３，１３…に設けられたネジ穴に螺合させることにより放熱器１に固定してある。フレーム５の鍔部５２の内面には、ＬＥＤモジュール２，２…を覆うように色度調整部材としてのフィルタ６が設けてある。なお、フィルタ６は、ＬＥＤモジュール２，２…を覆うカバーを兼ねている。

フィルタ６は、図４に示すように、略円板状を有し、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂製である透光板部６１と、該透光板部６１の一面に、染料、顔料等の所定の波長領域の光を吸収する光吸収媒質を蒸着することにより形成された光吸収膜６２とを有してなる。フィルタ６は、光吸収膜６２の側がＬＥＤモジュール２，２…の側になるようにフレーム５に取付けてある。このフィルタ６は、ＬＥＤモジュール２，２…からの光のうち、所定の波長領域の光を光吸収膜６２にて吸収して、所定の波長領域の光の透過を制限する。

また、放熱器１には、複数の板ばね７，７…が設けてある。板ばね７は、ステンレス鋼等の金属製であり、細長い矩形板を屈曲させて、図２に示すようにＶ字状に形成してある。板ばね７の一側には、図２に示すように、矩形板状の固定部７１が設けてあり、屈曲部７２を挟んだ板ばね７の他側には、固定部７１の側に凸状に湾曲し、板ばね７の長手方向に沿う断面形状が円弧状である第１の押圧部７３及び第２の押圧部７４が連設してある。

このような板ばね７，７…は、ネジ１４，１４…を板ばね７，７…の固定部７１，７１…に設けられた貫通孔に挿通させ、放熱器１の固定部１３，１３…に設けられたネジ穴に螺合させることにより、周方向に３等配をなして放熱器１に固定してある。

放熱器１の外側から二枚目の放熱板１２，１２には、取付板８１，８１が夫々放熱板１２，１２と平行をなしてネジ８２，８２…により固定してある。取付板８１，８１の上部には、該取付板８１，８１に直角をなして円板８３が取付けてある。この円板８３は、照明装置本体、特に放熱板１２，１２…の間に埃、水滴等の異物が入り込むことを防止すべく設けてある。

この照明装置１０は、フィルタ６の側を下側にして、板ばね７，７を照明装置１０の本体の側に押し付けた状態にて天井に設けられた取付孔に下側から挿入し、板ばね７，７の第１の押圧部７３又は第２の押圧部７４を天井に設けられた取付孔の周縁部に斜め上側から当接させることにより、天井に設けられた取付孔に板ばね７，７…を介して固定され、所謂ダウンライトとして用いられる。

このような照明装置１０は、同一室内にて複数用いられることが多く、複数の照明装置１０，１０…からなる照明システムとして構成される。図７は、同一室内にて複数の照明装置１０，１０…が用いられた例を示す図である。前述した如く、同一の照明装置１０には、同一ランクのＬＥＤモジュールを用いているから、照明光の色度を調整するフィルタ６を使用しなくても、個々の照明装置１０内のＬＥＤモジュール２，２…が発する光の色度のばらつきは抑制されている。ところが、図７に示すように、複数の照明装置１０，１０…のＬＥＤモジュール２，２…のランクが夫々異なる場合、複数の照明装置１０，１０…の照明光は、青がかった電球色の光（ランクＨのＬＥＤモジュール２，２…を有する照明装置１０）、黄がかった電球色の光（ランクＤのＬＥＤモジュール２，２…を有する照明装置１０）等、微妙に色みが異なる電球色の光となる。

照明装置１０は、複数の照明装置１０，１０…間の照明光の色度のばらつきを抑制すべく、以下の手順により製造される。まず、図６に示す領域Ｒ内にあるＬＥＤモジュールを照明装置の光源として採用し、ＬＥＤモジュールを色度に応じてランク分けする。具体的には、基準となる色度からのＬＥＤモジュールが発する光の色度のずれに応じて、換言すると図６中の領域Ａから領域Ｉのうち何れに該当するかに応じてランク分けする。そして、ランク分けを行ったＬＥＤモジュールのうち、同一領域内にある、即ち同じランクのＬＥＤモジュール２，２…を同一の照明装置１０に取付ける。

次に、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じてフィルタを選択する。フィルタとして、図６中の領域Ｂから領域Ｉ夫々に対応して、吸収する光の波長領域及び／又は量が異なる８種類のフィルタが予め用意してある。なお、これら８種類のフィルタは、各ランクのＬＥＤモジュールからの照明光の色度が、所望の色度領域である領域Ａ内になるように選定してある。

例えば、図６中の領域ＨにあるＬＥＤモジュールをＬＥＤモジュール２として用いた場合、ＬＥＤモジュール２が発する光は、青がかった電球色となり、図５中に破線にて示すように、青色に対応する波長領域の光の成分が多くなっている。このとき、この波長領域の光の成分を吸収すべく、８種類のフィルタから青色の補色である黄色の光吸収媒質が蒸着されたフィルタを選択して用いる。この結果、図５中に白抜き矢符にて示すように該波長領域の光の成分が減少するから、実線にて示す基準となるスペクトルに近づけることができ、ＬＥＤモジュール２からの光の色度を領域Ａ内になるようにすることができる。照明装置１０の複数のＬＥＤモジュール２，２…は、同一ランクのＬＥＤモジュールを用いているから、照明装置１０の照明光の色度が図６中の領域Ａ内の色度になる。他のランクのＬＥＤモジュール２，２…を備える照明装置１０も同様に、照明光の色度が図６中の領域Ａ内の色度になるから、複数の照明装置１０，１０…間の照明光の色度のばらつきが抑制される。

以上のように、照明装置１０のＬＥＤモジュール２，２…として、基準となる色度からのずれに応じてランク分けされたＬＥＤモジュールのうち同一ランクのＬＥＤモジュールを用い、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じた一種類のフィルタ６を８種類あるフィルタから選択して用いているから、ＬＥＤモジュール２，２…からの光のうち、ランクに応じた所定の波長領域の光の一部をフィルタ６にて吸収することにより、フィルタ６を透過して外部に出射される照明光の色度を前述した如く調整することができ、照明装置１０の照明光の色度を基準となる色度に近づけることができる。この結果、フィルタ６を設けるという簡易な構成にて、照明システムを構成する複数の照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを抑制することができる。

また、フィルタ６は、透光板部６１の内面に光吸収膜６２を形成しているから、光吸収膜６２の色が分かりにくく、美観に資する。

なお、本実施の形態１において、照明装置１０の照明光の色度が基準となる電球色の色度がある領域Ａの範囲内になるように構成してあるが、これに限定されず、領域Ａに向かう方向に照明光の色度が調整してあればよい。これにより照明光の色度のばらつきの範囲が領域Ｒよりも狭い範囲になるから、複数の照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを抑制することができる。

（実施の形態２）
図８は、照明光の色度を調整する他の方法の説明図である。本実施の形態においては、吸収する光の波長領域が同一であり、吸収する光の量が異なる複数のフィルタを用意する。なお、図８は、青色に対応する波長領域の光を吸収する該波長領域の透過率の異なる３種類のフィルタを用いた例を示してある。なお、図中の領域内の矢印の大小が光の吸収量の大小に対応している。

この結果、照明光の色度のばらつきの範囲が領域Ｒよりも狭い領域Ｒ１（図中に破線にて示す）となるから、照明システムを構成する複数の照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを抑制することができる。また、吸収光の波長領域が同一であり、該波長領域の透過率の異なるフィルタ、換言すると、自然光下において、濃淡の異なる同一色のフィルタを照明装置１０のフィルタ６として用いているから、照明装置１０の消灯時に見えるフィルタ６の色が同一色となる。例えば、図７にて示した複数の照明装置１０，１０…に適用した場合、ランクＨのＬＥＤモジュール２，２…に対応するフィルタ６は濃い黄色に、ランクＡ，Ｂ及びＤのＬＥＤモジュール２，２…に対応するフィルタ６は薄い黄色に、ランクＦのＬＥＤモジュール２，２…に対応するフィルタ６はこれらの中間の濃淡の黄色に見える。このように同一色に見えるから、フィルタ６，６…間の色の違いが目立たずに済む。また、図８に示した青色に対応する波長領域の光を吸収するフィルタは、自然光下において、電球色と同系色である黄色に見えるから、点灯時と消灯時の色の落差が少なく、使用者に違和感を与えずに済む。

なお、本実施の形態において、濃淡の異なる３種類のフィルタを用いた例について説明したが、これに限定されず、２又は４種類以上であってもよいのは言うまでもない。

また、本実施の形態において、青色に対応する波長領域の光を吸収するフィルタを用いているが、これに限定されない。例えば、赤色に対応する波長領域の光を吸収するフィルタを用いてもよい。なお、この場合のフィルタの色は、赤色の補色である青緑色になる。

（実施の形態３）
以上の実施の形態１及び２においては、ＬＥＤモジュール２として、電球色のＬＥＤモジュールを用いた場合について説明したが、電球色に限定されず、疑似白色のＬＥＤモジュールを用いた場合についても、同様に、フィルタにより照明光の色度を調整することが考えられる。

図９は、疑似白色のＬＥＤモジュールが発する光の色度のばらつきの説明図である。図９は、ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における疑似白色の色度座標近傍を拡大して示している。基準となる疑似白色の色度の座標は、図中の領域Ｋの略中央にあるとする。照明装置の光源として、領域Ｋと、その両側の領域Ｊ及びＬの範囲にある疑似白色のＬＥＤモジュールを用いる。なお、疑似白色のＬＥＤモジュールは、青色ＬＥＤ素子と、該青色ＬＥＤ素子からの光により励起されて発光する黄色蛍光体とを備えるため、疑似白色のＬＥＤモジュールにおいては、図９に示すように、青色と黄色とを結ぶ方向への色度のばらつきが生じる。

照明装置１０は、複数の照明装置１０，１０間の照明光の色度のばらつきを抑制すべく、以下の手順により製造される。まず、実施の形態１及び２と同様に、ＬＥＤモジュールを色度に応じて（領域Ｊから領域Ｌのうち何れに該当するかに応じて）ランク分けし、ランク分けを行ったＬＥＤモジュールのうち、同一領域内にある同じランクのＬＥＤモジュールを同一の照明装置に取付ける。これにより、同一照明装置１０内の複数のＬＥＤモジュール２，２…間の色度のばらつきを抑制することができる。

次に、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じてフィルタを選択する。フィルタとして、図９中の領域Ｊ及び領域Ｌ夫々に対応して、吸収する光の波長領域及び／又は量が異なる２種類のフィルタが予め用意してある。なお、これら２種類のフィルタは、領域Ｊ及び領域Ｌにランク分けされたＬＥＤモジュールからの照明光の色度が、領域Ｋ内になるように選定してある。

このように、ＬＥＤモジュールを基準となる色度からのずれに応じてランク分けし、ランク分けされたＬＥＤモジュールのうち同一ランクのＬＥＤモジュールを照明装置１０のＬＥＤモジュール２，２…として用い、該ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じた一種類のフィルタ６を２種類あるフィルタから選択して用いているから、照明装置１０の照明光の色度を基準となる色度に近づけることができる。この結果、フィルタ６を設けるという簡易な構成にて、照明システムを構成する複数の照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを抑制することができる。

なお、本実施の形態において、照明装置１０の照明光の色度が基準となる疑似白色の色度がある領域Ｋの範囲内になるように構成してあるが、これに限定されず、領域Ｋに向かう方向に照明光の色度を調整してあればよい。これにより照明光の色度のばらつきの範囲が狭い範囲になるから、複数の照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを抑制することができる。

なお、以上の実施の形態１乃至３においては、フィルタとして、透光板部６１と、該透光板部６１の一面に、染料、顔料等の所定の波長領域の光を吸収する光吸収媒質を蒸着することにより形成された光吸収膜６２とを有するフィルタ６を用いているが、これに限定されず、染料、顔料等の所定の波長領域の光を吸収する光吸収媒質を透明樹脂に練り込み、一体成形したフィルタを用いてもよい。

また、以上の実施の形態１乃至３においては、照明装置１０に一つのフィルタを設けるように構成してあるが、これに限定されず、複数のＬＥＤモジュール２，２…夫々又は複数組毎にフィルタを設けるように構成してもよい。この場合、照明装置１０のＬＥＤモジュール２，２…として、同一ランクのＬＥＤモジュールを用いなくても、ＬＥＤモジュール２，２…夫々のランクに応じたフィルタを用いることにより、同一照明装置１０内の複数のＬＥＤモジュール２，２…間の色度のばらつきを抑制することができる。

（実施の形態４）
以上の実施の形態１乃至３においては、ＬＥＤモジュール２，２…を覆うように設けられたフィルタ６にて所定の波長領域の光を吸収することにより、照明光の色度を調整するように構成してあるが、ＬＥＤモジュール２，２…からの光をＬＥＤモジュール２，２…の光軸となす角度が所定角度以下になる範囲に含むように反射する反射板４を色度調整部材として用いることが考えられる。

図１０は、他の実施の形態に係る照明装置２０のＬＥＤモジュール２近傍の部分拡大図である。反射板４の反射部４１の表面には、染料、顔料等の所定の波長領域の光を吸収する光吸収媒質を塗布することにより形成された光吸収膜４１ａが形成してある。光吸収膜４１ａは、前述したフィルタと同様に、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じて選択してある。また、ＬＥＤモジュール２，２…を覆うようにカバー６３が設けてある。カバー６３は、略円板状を有し、ポリカーボネート樹脂等の透明樹脂製である。その他の構成は、図４に示す実施の形態１と同様であるため、対応する構成部材に図４と同一の参照符号を付して、その構成の詳細な説明を省略する。

この構成により、ＬＥＤモジュール２，２…からの光は、一部が反射板４の反射部４１に入射し、入射した光は、反射部４１にて波長に応じて異なる反射率にて反射されて、より詳しくは、所定の波長領域の光のみが低い反射率にて反射されて、カバー６３を透過して外部へ出射される。外部に出射される照明光は、前述したフィルタと同様に、色度が調整されているから、照明装置２０の照明光の色度を基準となる色度に近づけることができる。この結果、照明システムを構成する複数の照明装置間の色度のばらつきを抑制することができる。

（実施の形態５）
図７に示すように複数の照明装置を用い、ＬＥＤモジュールのランクに応じて、吸収する光の波長領域が異なる複数のフィルタから一つのフィルタを選択して用いるようにしてある場合、複数の照明装置が消灯されたとき、異なる色を有するフィルタが視認される。例えば、ランクＨのＬＥＤモジュールに対するフィルタは黄色に、ランクＤのＬＥＤモジュールに対するフィルタは青色に見える。消灯時に、これらのフィルタの色を目立たなくすべく構成された照明装置を図１１に示す。図１１は、他の実施の形態に係る照明装置３０のＬＥＤモジュール２近傍の部分拡大図である。

フレーム５の鍔部５２の内面には、円板状を有し、ＬＥＤモジュール２，２…を覆うように拡散板６５が設けてある。拡散板６５は、拡散剤が添加された乳白色の樹脂製であり、例えば、ポリカーボネート樹脂製である。この拡散板６５と反射板４との間には、略円板状を有するフィルタ６ａが介装してある。フィルタ６ａは、前述した実施の形態１乃至３に係るフィルタと同様に、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じて選択してあり、ランクに応じた所定の波長領域の光を吸収して、照明装置３０の照明光の色度を調整するように構成してある。フィルタ６ａとして、透明樹脂製の透光板部の一面に染料、顔料等の所定の波長領域の光を吸収する光吸収媒質を蒸着してなるフィルタ、又は染料、顔料等の所定の波長領域の光を吸収する光吸収媒質を透明樹脂に練り込み、一体成形したフィルタを用いることができる。その他の構成は、図４に示す実施の形態１と同様であるため、対応する構成部材に図４と同一の参照符号を付して、その構成の詳細な説明を省略する。

ＬＥＤモジュール２，２…からの光は、フィルタ６ａに入射し、入射した光のうち、ランクに応じた所定の波長領域の光の一部がフィルタ６ａにて吸収され、それ以外の光はフィルタ６ａを透過し、拡散板６５に入射して拡散板６５にて拡散されて外部に出射される。これにより、フィルタ６ａによる色度調整後に各ランクの範囲内にて残存していたＬＥＤモジュール２，２…が発する光の色度のばらつきが分からなくなる。

一方、照明装置３０の消灯時には、外部からの自然光は、照明装置３０の外部から内部へ及び内部から外部へ拡散板６５を透過するときに、拡散板６５にて拡散されるから、消灯時の自然光下において視認されるフィルタ６ａの色が分かりにくくなり、照明システムを構成する複数の照明装置間のフィルタ６ａの色のばらつきを目立たなくすることができる。

なお、本実施の形態においては、色度調整部材としてフィルタ６ａを用いているが、実施の形態４に係る照明装置２０のように、色度調整部材として反射体である反射板を用いた場合にも、拡散板を設けることにより、同様の効果を得ることができる。

（実施の形態６）
以上の実施の形態においては、照明装置の照明光の色度を調整するために、フィルタ、拡散板等を用いて所定の波長領域の光を吸収するように構成してあるが、これに加えて、ＬＥＤモジュールの発する光の色度が温度依存性を有することを利用して照明光の色度を調整することが考えられる。まず、色度の温度依存性について説明する。

図１２は、電球色のＬＥＤモジュールが発する光の色度の温度依存性の説明図であり、横軸は波長を、縦軸は比エネルギを夫々示している。図中の実線は、基準となる電球色光のスペクトルを、破線は、ＬＥＤモジュールの温度が上昇したときのＬＥＤモジュールの発光スペクトルを夫々示している。図１３は、照明光の色度を調整する他の方法の説明図であり、ＸＹＺ表色系のｘｙ色度図における電球色の色度座標近傍を拡大して示している。図中の実線は、ＬＥＤモジュールの温度と色度との関係を示している。領域の分け方は、図６に示す実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。なお、図１３中の領域の色度は、ＬＥＤモジュールの温度がＴ２であるときの色度である。

ＬＥＤモジュールの温度の上昇に伴い、蛍光体の波長変換効率が低下するため、図１２に示すように、青色に対応する波長領域よりも、黄色〜赤色に対応する波長領域の方の減少幅が大きくなり、ＬＥＤモジュールからの光は青みが強くなり、色度が色温度の高い方に偏倚することになる。この結果、ＬＥＤモジュールが発する光の色度は、図１３に示すように、ＬＥＤモジュールの温度に応じて変化する。即ち、ＬＥＤモジュールの温度の高／低に応じてＬＥＤモジュールが発する光の色度は色温度の高い方／低い方に偏倚する。なお、図１３中のＴ１，Ｔ２及びＴ３はＬＥＤモジュールの温度を示しており、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３（例えば、Ｔ１＝５５℃、Ｔ２＝６０℃、Ｔ３＝６５℃）である。

この色度の温度依存性を利用して照明光の色度を調整する方法を、実施の形態１の照明装置１０に適用した場合を例に以下説明する。ＬＥＤモジュール２，２…のセラミック基板２１，２１…と放熱器１の伝熱板１１との間に介装された伝熱シート３，３…を、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じて伝熱抵抗の異なる複数種類の伝熱シートから選択する。

図１４は、伝熱シートの例を示す図である。図１４に示す伝熱シート３ａ、伝熱シート３ｂ及び伝熱シート３ｃは、厚みが夫々ｔ１，ｔ２，ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）である。樹脂製の伝熱シートは、金属製の放熱器１よりも熱伝導率が低いため、厚みの増加に伴い、ＬＥＤモジュール２，２…から放熱器１への熱移動量が減少し、伝熱抵抗が大となる。このため、ＬＥＤモジュールの発熱量が同一である場合、ＬＥＤモジュールの温度は、伝熱シート３ａを用いたときが最も低くなり、伝熱シート３ｃを用いたときが、最も高くなる。

例えば、図１３中の領域ＨにあるＬＥＤモジュールを照明装置１０のＬＥＤモジュール２として用いた場合、ＬＥＤモジュール２が発する光は、青がかった電球色となり、色度は基準となる色度よりも色温度の高い方に偏倚している。このとき、伝熱抵抗が小さい伝熱シート３ａを選択して照明装置１０の伝熱シート３として用いる。この結果、放熱器１から放散される熱量が大きくなるから、ＬＥＤモジュール２の温度を低くすることができ、ＬＥＤモジュール２からの光の色度を色温度の低い方向に調整することができる。伝熱シート３ａの伝熱抵抗を適切に設定することにより、例えば、ＬＥＤモジュール２の温度をＴ１にすることができ、この結果、ＬＥＤモジュール２が発する光の色度を領域Ａ内になるようにすることができる。なお、調整後のＬＥＤモジュール２が発する光の色度は、基準となる電球色の色度がある領域Ａの範囲内になるように、又は領域Ｒの範囲がより狭くなる方向に調整してあればよい。

図１５は、同一の照明装置１０のＬＥＤモジュール２，２…に異なるランクのＬＥＤモジュールを用いた例を示す図である。このとき、領域ＨにあるＬＥＤモジュール２，２に対しては伝熱シート３ａを、領域ＡにあるＬＥＤモジュール２，２に対しては伝熱シート３ｂを、領域ＤあるＬＥＤモジュール２，２に対しては伝熱シート３ｃを夫々選択することにより、ＬＥＤモジュール２，２…が発する光の色度を領域Ａの範囲又は近傍にあるようにすることができる。説明の便宜上、領域Ｈ，Ａ，Ｄと伝熱シート３ａ，３ｂ，３ｃとの対応について説明したが、他の領域についても色度のばらつきを抑制すべく、同様に適用することができる。

以上のように、ＬＥＤモジュール２，２…夫々のランクに応じて伝熱抵抗の異なる複数種類の伝熱シートから１種類の伝熱シートを各選択して伝熱シート３，３…として用いることにより、まず、照明装置１０内のＬＥＤモジュール２，２…が発する光の色度のばらつきが小さくなるように、フィルタがない状態での照明装置１０，１０…夫々の照明光の色度を調整する。この後、調整後の照明装置１０，１０…夫々の照明光の色度のずれに応じてランク分けし、ランク分けに応じたフィルタを各選択して照明装置１０，１０…夫々のフィルタ６として用いる。この結果、照明装置１０内の複数のＬＥＤモジュール２，２…間の色度のばらつきを抑制するとともに、照明システムを構成する複数の照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを更に抑制することができる。

（実施の形態７）
色度の温度依存性を利用して照明光の色度を調整する他の方法について説明する。まず、基準となる色度からのＬＥＤモジュールが発する光の色度のずれに応じてＬＥＤモジュールをランク分けし、照明装置１０内のＬＥＤモジュール２，２…には、同一領域内にある、即ち同じランクのＬＥＤモジュールを用いる。これにより、照明装置１０内の複数のＬＥＤモジュール２，２…間の色度のばらつきは抑制される。次に、ＬＥＤモジュール２，２…のランクに応じて伝熱抵抗の異なる複数種類の伝熱シートから１種類の伝熱シートを各選択して伝熱シート３，３…として用いることにより、フィルタがない状態での照明装置１０，１０…夫々の照明光の青色と黄色とを結ぶ方向の色度を調整する。この後、調整後の照明装置１０，１０…夫々の照明光の赤と青緑とを結ぶ方向の色度のずれに応じてランク分けし、ランク分けに応じたフィルタを各選択して照明装置１０，１０…夫々のフィルタ６として用いる。

以上のように、青色と黄色とを結ぶ方向の色度は伝熱シート３，３…により調整し、赤と青緑とを結ぶ方向の色度はフィルタ６により調整することにより照明光の色度を調整しているから、予め用意するフィルタの種類を少なくしつつ、照明システムを構成する複数の照明装置１０，１０…間の色度のばらつきを抑制することができる。

なお、実施の形態６及び７において、予め用意する複数種類の伝熱シート夫々を、伝熱シートの厚みを異ならせることにより、異なる伝熱抵抗を有するようにしてあるが、これに限定されない。シートの枚数を異ならせることを含む厚み、伝熱面積及び材料のうち少なくとも一つを異ならせることにより、異なる伝熱抵抗を有するようにしてあればよい。

また、実施の形態６及び７においては、実施の形態１に係る照明装置に適用した場合について説明したが、実施の形態２乃至５に係る照明装置にも同様に適用することができる。

なお、以上の実施の形態においては、光源として複数のＬＥＤ素子が実装されてなるＬＥＤモジュールを用いているが、これに限定されず、高輝度のＬＥＤチップ、他のタイプのＬＥＤ等を用いてもよい。

また、以上の実施の形態おいては、照明装置としてダウンライトを例に説明したが、ダウンライトに限定されず、例えば、天井に設けられ、部屋全体を照明する扁平な直方体形状を有する所謂シーリングライトにも適用可能であり、その他、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において種々変更した形態にて実施することが可能であることは言うまでもない。

本発明の実施の形態１に係る照明装置の外観斜視図である。照明装置の模式的側面図である。図２の III−III 線による矢視図である。ＬＥＤモジュール近傍の部分拡大図である。電球色のＬＥＤモジュールが発する光の分光分布の概念図である。電球色のＬＥＤモジュールが発する光の色度のばらつきの説明図である。同一室内にて複数の照明装置が用いられた例を示す図である。照明光の色度を調整する他の方法の説明図である。疑似白色のＬＥＤモジュールが発する光の色度のばらつきの説明図である。他の実施の形態に係る照明装置のＬＥＤモジュール近傍の部分拡大図である。他の実施の形態に係る照明装置のＬＥＤモジュール近傍の部分拡大図である。電球色のＬＥＤモジュールが発する光の色度の温度依存性の説明図である。照明光の色度を調整する他の方法の説明図である。伝熱シートの例を示す図である同一の照明装置のＬＥＤモジュールに異なるランクのＬＥＤモジュールを用いた例を示す図である。

符号の説明

２ＬＥＤモジュール（光源，電球色ＬＥＤ）
６，６ａフィルタ
４１反射板（反射体）

Claims

光源と、該光源からの照明光の色度を調整する色度調整部材とを備える照明装置において、前記色度調整部材は、所定の波長領域の光を吸収して、前記照明光の色度を調整するように構成してあることを特徴とする照明装置。
光源と、該光源からの照明光の色度を調整する色度調整部材とを備える照明装置において、前記色度調整部材は、所望の色度領域に含まれるようにすべく、前記照明光の色度を調整するように構成してあることを特徴とする照明装置。
前記色度調整部材は、所定の波長領域の光の透過率が、他の波長領域の光の透過率と異なるフィルタであることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記色度調整部材は、所定の波長領域の光の反射率が、他の波長領域の光の反射率と異なる反射体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
前記光源の光出射方向に該光源を覆うカバーを備えており、該カバーは光拡散性を有することを特徴とする請求項１から４の何れか一つに記載の照明装置。
前記光源は、青色ＬＥＤ素子と、該青色ＬＥＤ素子からの光により励起される黄色蛍光体及び赤色蛍光体とを有するＬＥＤであり、前記色度調整部材は青色に対応する波長領域の光を吸収するように構成してあることを特徴とする請求項１から５の何れか一つに記載の照明装置。
複数の照明装置からなる照明システムにおいて、
前記複数の照明装置の少なくとも一つは、請求項１から６の何れか一つに記載の色度調整部材を有し、該色度調整部材は、前記複数の照明装置からの照明光を所望の色度領域に含ませることにより、前記複数の照明装置間の照明光の色度のばらつきを抑制したことを特徴とする照明システム。
光源と、該光源からの照明光の色度を調整する色度調整部材とを備える照明装置の製造方法において、吸収する光の波長領域及び／又は量が異なる複数種類の色度調整部材を予め用意し、基準となる色度からの前記光源が発する光の色度のずれに応じて該光源をランク分けし、ランクに応じた一種類の色度調整部材を前記複数種類の色度調整部材から選択し、選択した色度調整部材を前記照明装置に設けることを特徴とする照明装置の製造方法。