JP2010161026A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図る上で有利であるとともに、光源モジュールを均一な明るさで面状に発光させることができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１は装置本体２と光源モジュール１１を具備する。装置本体２は、ベース壁部３ａ及びこの壁部に対向する開放部４を有する。ベース壁部３ａに部品通し孔３ｄを形成する。光源モジュール１１は、モジュール基板１４、複数の青色ＬＥＤ（半導体発光素子）１９、及び発光しない電気部品３６を備える。青色ＬＥＤ１９を、モジュール基板１４の表側の面にこの面の略全域に点在して実装する。電気部品３６をモジュール基板１４の裏側の面のみに実装する。電気部品３６を部品通し孔３ｄに通すとともにモジュール基板１４の裏側の面をベース壁部３ａに接して装置本体２に光源モジュール１１を固定したことを特徴としている。
【選択図】図３

Description

本発明は複数のチップ状ＬＥＤ（発光ダイオード）等の半導体発光素子を一斉に発光させて照明をする照明装置に関する。

従来、複数のＬＥＤ素子が搭載されたＬＥＤモジュールと、ＬＥＤ素子に対向するレンズ体を有してＬＥＤモジュールを覆う外郭部材を備えた照明器具が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

この照明器具で、複数のＬＥＤ素子等の部品はＬＥＤモジュールの下面のみに実装され、ＬＥＤモジュールの裏面にはいかなる部品も配設されていない。これとともに、外郭部材に設けられた複数のＬＥＤモジュール保持部の内の２個の保持部を電源に接続される導電性として、これら２個のＬＥＤモジュール保持部に、ＬＥＤモジュールの側面に設けられた一対の端子が保持されている。これにより、ＬＥＤモジュールの側方から各ＬＥＤ素子への給電ができるように形成されている。

又、電源供給基板とそれに接続される発光基板とから構成される照明ユニットを複数用いて構成される照明装置であって、商用交流電源の電圧をＬＥＤ等の発光素子の駆動に適した電圧に変換しかつ整流するための電源アダプタに、複数のコネクタを有した電源供給基板を接続し、発光基板に複数のＬＥＤ素子をマトリックス状に配置するとともに、定電流ダイオード及びコネクタ等の電気部品をＬＥＤ素子が実装された面に取付け、この発光基板のコネクタを電源供給基板のコネクタに接続して使用される照明装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００３−６８１１１号公報 実用新案登録第３１１９５７３号公報

特許文献１の照明器具では、ＬＥＤモジュールに対するＬＥＤ素子以外の電気部品の配置についての記載はないが、ＬＥＤモジュールの裏面にいかなる部品も存在しないことからして、前記電気部品はＬＥＤ素子の実装面と同じ面に配置されているものと思われる。そして、この照明装置では、ＬＥＤモジュールの周部に端子が配置されている。又、同様に、特許文献２の照明装置では、発光基板のＬＥＤ素子が実装された面にコネクタ及び定電流素子等の電気部品が配置されている。

これらのように基板の同一面に電気部品とＬＥＤ素子が夫々複数配置された構成では、各ＬＥＤ素子の配置スペースの他に電気部品の配置スペースを同一面上に要するため、基板が大きくならざるを得ない。したがって、照明装置の小型化を図る上で不利であり、このことは基板の使用数が増えるほど顕著となる。それだけはなく、コネクタ及び定電流素子等の電気部品は非発光部品であるので、この電気部品が配置されたスペースは、ＬＥＤ素子が配置されたスペースに比べて暗くなる原因となってしまう。そのため、複数のＬＥＤ素子が例えばマトリックスに並べられていて面状に発光する照明装置であっても、均一な明るさで発光させることが難しい。

以上のように従来技術は、小型化を図る上で不利であるとともに、光源モジュールを均一な明るさで面状に発光させ難いという課題がある。

前記課題を解決するために、請求項１の発明は、部品通し孔が形成されたベース壁部及びこの壁部に下面対向する開放部を有した装置本体と；モジュール基板、この基板の表側の面にこの面の略全域に点在して実装された複数の半導体発光素子、及び前記モジュール基板の裏側の面のみに実装された発光しない電気部品を備えて、前記電気部品を前記部品通し孔に通すとともに前記モジュール基板の裏側の面を前記ベース壁部に接して前記装置本体に固定された光源モジュールと；を具備したことを特徴としている。

この発明で、ベース壁部は光源モジュールを支持するための部材であって、光源モジュールから伝導される熱を放出するために、ベース壁部を含んだ装置本体は金属製とすることが好ましい。装置本体の下面開放部は、開放されたままであっても、或いは装置本体に支持される透光性の照明カバーで塞がれていてもよい。後者の場合、照明カバーは透明材料で作られていても、或いは、光源モジュールから発した光を拡散し発光部が目立ち難くする拡散性の材料で作られていてもよい。

この発明で、モジュール基板は、点光源となるチップ状ＬＥＤ等の半導体発光素子が実装される部材であって、アルミニウム等の熱伝導性が良好な金属製ベースに絶縁層を積層してなる金属ベース基板を用いることも可能であるが、これに対して熱伝導性は比較的低いが比較的安価であるガラスエポキシ樹脂を主体とした樹脂基板を好適に使用できる他、同様に比較的安価な紙フェノール材やガラスコンポジット等の非金属製の基板を使用可能であり、更にはセラミックスのような無機材料製の基板も使用可能である。又、モジュール基板は、半導体発光素子を所望の間隔で配設するために四角形例えば正方形や長方形に形成することが好ましいが、六角形等の多角形状、円形や楕円形状等の形状であってもよい。

この発明で、モジュール基板の表側の面とは照明装置の正面側に位置される面である。この面は、照明装置が照明カバーを有して実施される場合、このカバーで覆われるとともに照明カバーの内面（裏面）に対向され、又、照明装置が照明カバーを有さないで実施される場合、装置本体の開放部を通して視認可能となる。この発明で、モジュール基板の裏側の面とは、前記正面側の面とは反対側の面であって、装置本体のベース壁に接する面を指している。
この発明で、半導体発光素子には、チップ状のＬＥＤ（発光ダイオード）、例えば青色発光をする青色ＬＥＤを好適に用いることができる。さらに、白色発光をするために、蛍光体と青色ＬＥＤとを組み合わせることが好ましいが、これに代えて、赤色発光をするチップ状の赤色ＬＥＤと、青色発光をするチップ状の青色ＬＥＤと、緑色発光をするチップ状の緑色ＬＥＤを組み合わせて白色を発光させるチップ群を用いることも可能である。この発明で、半導体発光素子又は前記チップ群は、例えばＣＯＢ（Chip on board）技術を用いて、モジュール基板全体に点在してマトリックス状に配置されていることが好ましいが、マトリックス状には制約されず、モジュール基板の形状に合わせて全基板体に点在して千鳥状や放射状等に配置することが可能である。

又、半導体発光素子が青色ＬＥＤである場合、白色発光をするために、青色の光で励起されて黄色の光を放射する黄色蛍光体を組み合わせることが好ましいが、演色性等を向上するために赤色蛍光体や緑色蛍光体が黄色蛍光体に混じっていてもよい。更に、こうした青色ＬＥＤと蛍光体との組み合わせにおいて、蛍光体が混ぜられた透明シリコーン樹脂等の透光性封止部材は、すべての青色ＬＥＤを埋めてモジュール基板に積層される蛍光体層をなして設けてもよく、或いは、一個の青色ＬＥＤ毎又は前記チップ群毎にこれらを埋めて蛍光体が混ぜられた透光性封止部材を設けてもよく、後者の場合は、蛍光体及び透光性封止部材の使用量が前者の場合に比較して少なく、コストを低減できる点で有利である。

請求項１の発明では、複数の半導体発光素子とこれら素子以外の発光しない電気部品とは、モジュール基板の同じ面に配置されておらず、モジュール基板の表側の面に配置された各半導体発光素子の配置領域に重なるような位置関係で電気部品がモジュール基板の裏側の面に配置されているため、モジュール基板の大きさを小さくてきる。したがって、照明装置の小型化を図る場合に有利である。これとともに、電気部品の配置の影響を受けることなく、モジュール基板の略全域に点在して各半導体発光素子を配設できるため、電気部品の配置を原因として暗くなるところを生じないようになって、均一な明るさで光源モジュールを面状に発光させることができる。更に、光源モジュールを支持する装置本体のベース壁部の部品通し孔孔に電気部品が通されて光源モジュールが装置本体に固定されているため、光源モジュールの裏面側に実装された電気部品が妨げになることがなく、モジュール基板の裏側の面をベース壁部に密接させることができる。したがって、この面接触によりモジュール基板から装置本体への良好な放熱性能を確保できる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記モジュール基板が、前記半導体発光素子が実装された表側絶縁層と、前記電気部品が実装された裏側絶縁層と、前記モジュール基板の略全域にわたる大きさでかつ前記両絶縁層間に設けられた熱拡散層とを有して形成されていることを特徴としている。

この発明で、表側絶縁層と裏側絶縁層には、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂基板、紙フェノール材やガラスコンポジット等の非金属製基板、又はセラミックスのような無機材料製の基板等を用いることが可能である。これとともに、この発明で、熱拡散層は、金属層で形成でき、例えば銅箔等で好適に形成できる。

受熱面としてのベース壁部が電気部品を逃がすための部品通し孔を有した構成では、モジュール基板の部品通し孔に対向する領域の放熱性能は他より劣る。しかし、請求項２の発明ではモジュール基板がその略全域にわたる大きさの熱拡散層を有しているので、部品通し孔に対向する領域に実装された半導体発光素子からモジュール基板に伝わった熱を、熱拡散層によりモジュール基板全体に拡散させベース壁部に伝導させて外部に放出できる。こうした放熱によって、各半導体発光装置の温度差が抑制されるので、半導体発光素子毎の発光色のばらつきを原因とする光源モジュールの色むらを抑制できる。

請求項１の発明によれば、小型化を図る上で有利であるとともに、光源モジュールを均一な明るさで面状に発光させることができる、という効果がある。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、更に、半導体発光素子毎の発光色のばらつきを原因とする光源モジュールの色むらを抑制できる、という効果がある。

（Ａ）は本発明の一実施形態に係る照明装置をその一部を断面した状態で示す側面図である。（Ｂ）は一実施形態に係る照明装置を示す平面図である。 一実施形態に係る照明装置をその照明カバーの一部を切欠いた状態で示す正面図である。 図１（Ｂ）中矢印Ｆ３−Ｆ３線に沿う断面図である。 一実施形態に係る照明装置が備える光源モジュールを示す正面図である。 一実施形態に係る照明装置が備える光源モジュールを示す裏面図である。 図４の光源モジュールの一部を拡大しかつその一部を切欠いた状態で示す正面図である。 （Ａ）は図４中ＦＡ−ＦＡ線に沿って示す断面図である。（Ｂ）は図４中ＦＢ−ＦＢ線に沿って示す断面図である。（Ｃ）は図４中ＦＣ−ＦＣ線に沿って示す断面図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。

図１〜図３中符号１は照明装置を示している。照明装置１は、ベースライトと通称される照明器具として実現されており、屋内外の天井部に直付け又は埋め込んで例えば全般照明用として設置される。この照明装置１は、装置本体２と、点灯装置１０と、一以上例えば複数の光源モジュール１１と、透光性の照明カバー２７を具備している。

装置本体２は、本体ベース３と、一対の端板５と、本体ハウジング７を備えており、これらは何れも金属製である。この装置本体２の大きさは、例えば図１（Ｂ）において上下方向の寸法（縦寸法）が約２８０ｍｍ、図１（Ｂ）において左右方向の寸法（横方向）が８５０ｍｍである。

図１〜図３に示すように本体ベース３は、四角形例えば長方形で平板状をなすベース壁部３ａ、このベース壁部３ａの両側縁から斜め下方に折り曲げられた側壁部３ｂ、及びこれら側壁部３ｂの下端から水平状に折り曲げられたベース下縁部３ｃを有している。ベース壁部３ａに例えば四角形状の部品通し孔３ｄが例えば複数開けられている。部品通し孔３ｄは後述する光源モジュール１１と同数で、かつ、これら光源モジュール１１の配設間隔と同じ間隔で本体ベース３の長手方向に間隔的に設けられている。一対の側壁部３ｂの内面は、反射面であり互いに対向している。一対の側壁部３ｂは、それらの内面間の間隔がベース壁部３ａから遠ざかるに従い次第に大きくなるように傾斜されている。ベース下縁部３ｃは互いに近づく方向に折り曲げられている。

端板５は、本体ベース３の長手方向両端部にねじ６で夫々固定されていて、この本体ベース３の長手方向の端を閉じている。これら端板５も、その内面は反射面であり、かつ、これら内面間の間隔がベース壁部３ａから遠ざかるに従い次第に大きくなるように傾斜されている。これとともに、これらの端板５の下端から水平状に折り曲げられた端板下縁部５ａは、互いに近づく方向に折り曲げられている。これら端板下縁部５ａとベース下縁部３ｃは、互いに連続していて、ベース壁部３ａに対向する開放部、例えばベース壁部３ａに下方から対向する下面開放部４（図２及び図３参照）を形成している。

図１（Ａ）及び図３に示すように本体ハウジング７は下面が開放された長方形の箱形状をなしている。この本体ハウジング７は本体ベース３の上面に固定されている。すなわち、図１（Ｂ）及び図３に示すようにベース壁部３ａの上面にこのベース壁部３ａの長手方向と同方向に延びる一対の連結金具８が固定されている。これら連結金具８間に本体ハウジング７が配置されていて、この本体ハウジング７の下縁部が連結金具８に夫々ねじ９で固定されている。

本体ハウジング７の天井壁内面に、光源モジュール１１を点灯させる点灯装置１０が固定されている。

複数の光源モジュール１１はベース壁部３ａの下面にねじ１２（図２参照）により固定されている。隣接する光源モジュール１１は互いに接して隙間なく連続している。それにより、各光源モジュール１１は図１（Ｂ）及び図２に示すようにベース壁部３ａの略全域にわたって配設されている。このように並べられた各光源モジュール１１によって面状の光源部が形成されている。

各光源モジュール１１は、ＣＯＢ（Chip on board）モジュールであって、モジュール基板１４、金属導体１５、白色の拡散反射層１７、複数の半導体発光素子例えば青色ＬＥＤ（青色発光ダイオード）１９、及び透光性の封止部材２４を備えて形成されている。

モジュール基板１４は四角形例えば図４及び図５に示すように長方形をなしている。このモジュール基板１４は、複層基板であり、例えば図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように表側絶縁層３１と、裏側絶縁層３２と、熱拡散層３３とを有している。

表側絶縁層３１は、モジュール基板１４の表側の面を形成する部材であり、絶縁材料例えば合成樹脂具体的にはガラスエポキシ樹脂の板で作られている。裏側絶縁層３２は、モジュール基板１４の裏側の面を形成する部材であり、表側絶縁層３１と同様に絶縁材料例えば合成樹脂具体的にはガラスエポキシ樹脂により表側絶縁層３１と同じ大きさでかつ同じ厚みの板で作られている。

熱拡散層３３はモジュール基板１４の厚み方向中間部に配置された部材である。本実施形態では表側絶縁層３１及び裏側絶縁層３２の片面全域に熱拡散層３３が夫々積層されているとともに、これら熱拡散層３３同士を積層させることによって、熱拡散層３３が表側絶縁層３１と裏側絶縁層３２間に挟設されている。そのため、熱拡散層３３はモジュール基板１４の略全域にわたって設けられている。この熱拡散層３３は表側絶縁層３１及び裏側絶縁層３２と同じ大きさの金属層例えば表側絶縁層３１及び裏側絶縁層３２よりも薄い銅箔からなる。又、表側絶縁層３１とこれに積層された熱拡散層３３からなる積層体と、裏側絶縁層３２とこれに積層された熱拡散層３３からなる積層体とは同一である。

図４及び図５に示すようにモジュール基板１４の長手方向両端部に夫々二個の端部固定孔１４ａが開けられているとともに、モジュール基板１４の中央部に一個の中央固定孔１４ｂとこの両側に位置する通孔１４ｃが開けられている。中央固定孔１４ｂと二個の通孔１４ｃは一列に並んでいて、モジュール基板１４を必要に応じて二つに折って分断する場合の分断基点として用いられる。中央固定孔１４ｂ及び端部固定孔１４ａの夫々にはベース壁部３ａに螺合されるねじ１２が通されて、これらのねじ１２の締付けによって、モジュール基板１４がベース壁部３ａに固定されている。具体的には、表側絶縁層３１を下側に配してベース壁部３ａの下面にモジュール基板１４が固定されている。この固定によりモジュール基板１４の裏側絶縁層３２がベース壁部３ａに密接されていて、光源モジュール１１から装置本体２への放熱が可能となっている。

なお、図４、図５、図７（Ｃ）中符号３３ａは、ねじ１２と熱拡散層３３との接触等による導通を防止するために熱拡散層３３に開口された第１の逃げ孔を示し、図７（Ｂ）中符号３３ｂは、後述するスルーホールと熱拡散層３３との接触等による導通を防止するために熱拡散層３３に開口された第２の逃げ孔を示している。

モジュール基板１４の表側の面（すなわち、下面）１４ｄに、図６及び図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように金属導体１５が所定のパターンで設けられている。金属導体１５は下面１４ｄに装着された銅箔上に金又はニッケルと金とをこの記載順にメッキして形成されている。図６に示すように金属導体１５は、例えば略六角形状をなした素子実装部１５ａと、この素子実装部１５ａから一体に延出した線状の延出部１５ｂと、素子実装部１５ａに設けた絶縁溝部１５ｃを有している。絶縁溝部１５ｃの幅は延出部１５ｂの幅より広く、この絶縁溝部１５ｃの先端は素子実装部１５ａの略中央部に達している。この絶縁溝部１５ｃには隣接して配置された金属導体１５の延出部１５ｂが挿入するように設けられている。各金属導体１５の素子実装部１５ａは図４に示すようにモジュール基板１４に対して縦横に整列してマトリックス状に配設されている。

電気絶縁性の拡散反射層１７は、例えば白色のレジスト層からなり、モジュール基板１４の下面１４ｄに印刷により塗布して設けられている。拡散反射層１７の厚みは、モジュール基板１４より遥かに薄いだけではなく、後述する青色ＬＥＤ１９の厚みより薄い。この拡散反射層１７の反射率は８５％以上であることが好ましい。

図６及び図７（Ａ）に示すように拡散反射層１７は各素子実装部１５ａと同数の孔１７ａを有している。これらの孔１７ａは各素子実装部１５ａの配置と同じ配置に設けられていて、素子実装部１５ａの中央部に対向している。したがって、金属導体１５は各孔１７ａに対向した部位を除いて拡散反射層１７で覆われている。各孔１７ａは例えば円形の孔からなる。これらの孔１７ａに図６に示すように延出部１５ｂ及び絶縁溝部１５ｃの各先端部が位置されている。

図７（Ａ）に示すように青色ＬＥＤ１９は、電気絶縁性のサファイア等からなる素子基板１９ａの一面に発光層１９ｂを設けて作られており、その発光層１９ｂに図示しないが一対の素子電極が設けられている。青色ＬＥＤ１９の厚みは拡散反射層１７の厚みより厚い。

これら青色ＬＥＤ１９は、各金属導体１５の素子実装部１５ａにダイボンド材２０によりダイボンドされている。こうしてモジュール基板１４の下面１４ｄに実装された青色ＬＥＤ１９は、各孔１７ａの中央部に一個ずつ配置されている。したがって、各青色ＬＥＤ１９は、前記下面１４ｄの略全領域にわたるように各孔１７ａの配置に応じて縦横に整列してマトリックス状に設けられている。各青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂは拡散反射層１７の表面（下面）より下方に配置されている。

各青色ＬＥＤ１９は、それが配置された孔１７ａ内で金属導体１５に電気的に接続されている。すなわち、図６及び図７（Ａ）に示すように青色ＬＥＤ１９の一方の素子電極と素子実装部１５ａとが第１のボンディングワイヤ２１を介して接続されているとともに、青色ＬＥＤ１９の他方の素子電極と延出部１５ｂとが第２のボンディングワイヤ２２を介して接続されている。こうした接続によって、図４中左側二列の青色ＬＥＤ１９群が直列接続され、図４中中央の二列の青色ＬＥＤ１９群が直列接続され、図４中右側二列の青色ＬＥＤ１９群が直列接続されている。これらの直列回路は、図示しない回路によって電気的に並列に接続されているとともに、前記点灯装置１０により給電されるようになっている。そのため、照明装置１の使用時に各青色ＬＥＤ１９は一斉に発光して照明に供される。

又、図４に示すようにモジュール基板１４の長手方向に列をなして並んだ青色ＬＥＤ１９列は、モジュール基板１４の幅方向（長手方向と直交する方向）に沿って一定のピッチＰで設けられている。これとともに、隣接する光源モジュール１１同士が接して連続する縁、例えばモジュール基板１４の幅方向の側縁１４ｅと、この側縁１４ｅに最も近く配置されている青色ＬＥＤ１９列との間の距離Ｌは、前記ピッチＰの１/２の長さである。

この構成により、隣接して連続した光源モジュール１１同士の関係において、モジュール基板１４の側縁１４ｅの両側に位置された青色ＬＥＤ１９列が、前記ピッチＰと同じ距離を隔てて配置される。これにより、互いに連続された複数の光源モジュール１１全体にわたり青色ＬＥＤ１９列が同一のピッチＰで配設される（図２参照）。このため、青色ＬＥＤ１９列間が不揃いとなっている場合に比較して後述する透光性の照明カバー２７や照明エリアの明るさに差がでることを抑制できる利点がある。これとともに、後述の照明カバー２７が透明で各光源モジュール１１が視認される場合、及び照明カバー２７が半透明又は乳白色でかつこのカバーに後述の発光部１８が輝点となって微妙に写り込み、それが視認される場合であっても、照明装置１の見栄え上、青色ＬＥＤ１９列同士の間隔が不揃いとなって視認されることがない点で好ましい。

封止部材２４は、透光性材料例えば透明シリコーン樹脂等からなり、これには図示しないが例えば黄色蛍光体が粉末の状態で混ぜられている。封止部材２４は、各孔１７ａにポッティングにより供給されて硬化されたもので、孔１７ａ内に露出している素子実装部１５ａの中央部及び青色ＬＥＤ１９を埋めて、前記下面１４ｄに設けられている。このポッティングされた封止部材２４は、その根元部が孔１７ａで堰き止められているとともに、半球状をなして拡散反射層１７の下面より下方に突出されている。

図中符号１８は発光部を示しており、発光部１８は封止部材２４とこれに埋められた青色ＬＥＤ１９を含んでいる。これら発光部１８の配置は青色ＬＥＤ１９と同じであり、したがって、各発光部１８はモジュール基板１４の全域にわたり点在してマトリックスに配設されている。各発光部１８はモジュール基板１４の縦横方向に夫々５〜２０ｍｍの間隔を置いて配設されている。隣接する発光部１８間の間隔寸法が５ｍｍ未満であると、青色ＬＥＤ１９を有した発光部１８が密集した状態となって、単位面積当たりの光束が増え過ぎて平均輝度が高くなり、不快グレアを与え易くなる。隣接する発光部１８間の間隔寸法が２０ｍｍを超えると、単位面積あたりの光束が減ることに伴い、これを補うために青色ＬＥＤ１９の使用個数を増やす必要があるので、光源モジュール１１を大きくする必要を生じて、照明装置１の大型化を招く。

図４において、左側二列の青色ＬＥＤ１９群がなした第１の直列回路の両端Ｅ、中央二列の青色ＬＥＤ１９群がなした第２の直列回路の両端Ｅ、及び右側二列の青色ＬＥＤ１９群がなした第３の直列回路の両端Ｅは、図７（Ｂ）で代表するようにモジュール基板１４にこの基板を厚み方向に貫通して設けられたスルーホール３４に一体に連続されている。そして、モジュール基板１４の裏面をなす裏側絶縁層３２には、図７（Ｂ）で代表する裏面導体３８が所定のパターンで設けられている。この裏面導体３８に半田付けされて、モジュール基板１４の裏面のみに、非発光部品である電気部品例えば図５に示した電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流素子具体的には定電流ダイオード３７等が実装されている。

これらの電気部品は、モジュール基板１４の周部で囲まれた中央の一部領域を占めてまとまって配置されている。これら電気部品が配置された領域は、ベース壁部３ａに既述のようにモジュール基板１４が固定されることにより部品通し孔３ｄに対向する領域である。したがって、電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流ダイオード３７等の電気部品は図３で代表するように部品通し孔３ｄに通されている。このように部品通し孔３ｄに電気部品を通して光源モジュール１１が装置本体２のベース壁部３ａに固定されていることにより、光源モジュール１１の裏面側に実装された電気部品が妨げになることなく、光源モジュール１１を装置本体２のベース壁部３ａに面接触させた状態に固定できる。

以上の構成のモジュール基板１４は、その長手方向を、装置本体２の長手方向と直交する方向に一致させて、ベース壁部３ａにねじ止めされている。これとともに、図２及び図３に示すように隣接したモジュール基板１４の側縁１４ｅ（図４及び図５参照）同士は接触されている。それにより、各モジュール基板１４は装置本体２の長手方向に隙間なく連続して配設されている。

照明カバー２７は、装置本体２にその下面開放部４を塞いで支持されていて、光源モジュール１１を下方から覆っている。照明カバー２７は、その周部を、本体ベース３のベース下縁部３ｃ及び端板５の端板下縁部５ａ上に載せて装置本体２に支持されている。この照明カバー２７は、拡散度が無視できるほど小さい透明な照明カバー、拡散度が高い乳白色の照明カバー、又はこの乳白色照明カバーよりも拡散度が低い半透明の照明カバーの何れでもよく、照明装置１の使用環境に応じて選択される。

前記構成の照明装置１が備える光源モジュール１１では、複数の青色ＬＥＤ１９とこれら以外の発光しない電気部品である電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流ダイオード３７とは、モジュール基板１４の同じ面に配置されておらず、各青色ＬＥＤ１９はモジュール基板１４の表側の面に配置され、これら青色ＬＥＤ１９の配置領域に重なるような位置関係で前記電気部品がモジュール基板１４の裏側の面に配置されている。

そのため、各青色ＬＥＤ１９と発光しない電気部品とをモジュール基板１４の同一面に配置する場合に比較して、モジュール基板１４の大きさを小さくてきるので、こうしたモジュール基板１４を有した光源モジュール１１が複数並べられて面状の光源部を形成した照明装置１の小型化を図る場合に有利である。

更に、前記構成の照明装置１が点灯されると、各発光部１８が有した青色ＬＥＤ１９が一斉に青色の光を発して、照明装置１の下方空間が照明される。すなわち、青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂが発した青色光の一部が、封止部材２４を透過する際に、この封止部材２４に含まれている黄色の蛍光体を励起する。そのため、励起によって生成された黄色の光と、発光層１９ｂが発した光の内で蛍光体を励起しなかった青色の光とが混じり合って、白色の光が作られる。そして、この白色光が発光部１８から下方に出射され、更に、透光性の照明カバー２７を透過して、光の利用方向である照明装置１の下方を照明する。

ところで、既述のようにモジュール基板１４に対して各青色ＬＥＤ１９とその他の電気部品とがモジュール基板１４の表裏に分けて配置されているから、モジュール基板１４の表側の面に対する複数の青色ＬＥＤ１９の配置が、モジュール基板１４の裏側の面に対する電気部品、つまり、電気コネクタ３５、コンデンサ３６、定電流ダイオード３７の配置の影響を受けることがない。それにより、モジュール基板１４の略全域に点在して各青色ＬＥＤ１９を配設できるに伴い、面状に発光する光源モジュール１１の各部の明るさに、電気部品の配置を原因として暗くなるところを生じないようにできる。したがって、前記照明において、均一な明るさで光源モジュール１１を面状に発光させることができる。

この照明装置１が備えたモジュール基板１４はその下面１４ｄに被着された白色の拡散反射層１７を有し、この拡散反射層１７の厚みは前記下面１４ｄに実装された青色ＬＥＤ１９の厚みより薄い。そして、照明装置１の点灯中、青色ＬＥＤ１９の発光層１９ｂから光が全方向に放射される。

このため、発光層１９ｂから斜め上向きに発した光によって発光部１８で作られた白色光が、発光部１８の周囲の拡散反射層１７に差し込んで、この拡散反射層１７で光の利用方向である下方向に拡散反射される。これにより、青色ＬＥＤ１９とこれが埋まっている封止部材２４を有した各発光部１８が点光源でかつ高輝度であるにも拘らず、それらの真下のみに、白色光が集中して直接投光されることがなく、前記拡散反射される分だけ発光部１８の真下に投光される光量が減る。これとともに、各発光部１８の周囲で拡散反射された光により発光部１８の周囲が擬似発光して、その部分の輝度が向上される。

したがって、複数の点状発光部１８がマトリックス状に配置された光源モジュール１１の輝度むらが緩和され、それに伴い不快グレアも改善されるので、照明装置１が視認された場合の見栄えが良くなる。

そして、光源モジュール１１での輝度むらの緩和に伴い、この照明装置１の照明カバー２７が拡散性を有する場合、この照明カバー２７に、一個一個の発光部１８が高輝度の点として明確に写り込むことが抑制される。言い換えれば、各発光部１８が照明カバー２７を通して「つぶつぶ」に視認され難くなるので、照明装置１の見栄えを良くできる。

しかも、以上のように既述の光源モジュール１１自体の構成でこの光源モジュール１１が有した複数の点状発光部１８を原因とする輝度むらを緩和できるので、この緩和を透光性の照明カバー２７で専ら担う必要がなく、この照明カバー２７に要求される輝度むらの緩和性能を軽減できる。そのため、輝度むらを問題とする使用環境で用いられる照明装置１においても、拡散度が低い照明カバー２７を使用することが可能となる。それに伴い、照明カバー２７での光量の損失が軽減されて、この照明カバー２７による照明装置１の効率の低下を軽減できる。

又、以上のように光源モジュール１１が有した複数の点状発光部１８を原因とする輝度むらを光源モジュール１１の構成で緩和できるので、拡散性の照明カバー２７を備えた照明装置１においては、面状光源部にその下方から対向して配設された照明カバー２７を、光源部により近付けて配設可能であるので、照明装置１を薄型にできる。なお、こうした薄型化を図らないで、面状光源部から照明カバー２７を大きく離して配設する場合には、複数の発光部１８の照明カバー２７への写り込みが更にぼかされるので、照明カバー２７での輝度むらによる「つぶつぶ」感をより緩和できる。

又、前記構成の照明装置１は、蛍光体に黄色蛍光体を用いているので、この蛍光体及びこれが混ぜられた透光性の封止部材２４を有してなる各発光部１８は黄色い。しかし、各発光部１８はマトリックス状に点在してモジュール基板１４全体にわたり分散して配設されているので、モジュール基板１４全体が黄色を呈することがない。このため、透光性の照明カバー２７を通してモジュール基板１４が視認された場合に、消灯状態等において照明装置１が黄色味を強く帯びて視認され難くなるので、この照明装置１の商品性を向上できる利点がある。

これに対して、黄色蛍光体が混ぜられた透光性の封止部材２４で光源モジュール１１の下面全体を覆う構成では、蛍光体の使用量及び封止部材２４の使用量が共に多く、これらの材料はコスト的に廉価ではないので、照明装置１のコストが高い。しかし、既述のように各発光部１８はマトリックス状に点在してモジュール基板１４全体にわたり分散して配設されているので、蛍光体の使用量及び封止部材２４の使用量が大幅に減少され、コストを低減できる。

又、照明装置１の点灯中、各青色ＬＥＤ１９は発熱する。この熱の大部分は、素子実装部１５ａに伝わってこの素子実装部１５ａの面積に対応して拡散されるとともに、この素子実装部１５ａから表側絶縁層３１を通って熱拡散層３３に伝わり、この熱拡散層３３によりモジュール基板１４の全域にわたり拡散された後に、裏側絶縁層３２を通ってこの裏側絶縁層３２に面接触されているベース壁部３ａに伝わり、装置本体２の各部から外部に放出される。この場合、既述のように光源モジュール１１の裏面側の電気部品が妨げになることがなく、モジュール基板１４の裏側の面が受熱面であるベース壁部３ａの下面に密接されているので、この面接触によりモジュール基板１４から装置本体２への良好な放熱性能を確保できる。

このように各青色ＬＥＤ１９の熱を、熱拡散層３３を有したモジュール基板１４を経由して金属製の装置本体２に効率よく放出できるので、各青色ＬＥＤ１９の温度過昇が抑制され、各青色ＬＥＤ１９での発光効率の低下及び発光色の変化を抑制できる。

又、ベース壁部３ａの部品通し孔３ｄに対向するモジュール基板１４の領域の放熱性能は、部品通し孔３ｄに対向しない部位より劣る。しかし、モジュール基板１４はその略全域にわたる大きさの熱拡散層３３を有しているので、部品通し孔３ｄに対向する領域に実装された青色ＬＥＤ１９からモジュール基板１４に放出された熱を、既述のように熱拡散層３３によりモジュール基板１４全体に速やかに拡散させた上で、ベース壁部３ａに伝導させて外部に放出できる。そのため、光源モジュール１１に実装された各青色ＬＥＤ１９の温度差が抑制されるに伴い、青色ＬＥＤ１９毎の発光色のばらつきを原因とする光源モジュール１１の色むらを抑制できる。

１…照明装置、２…装置本体、３ａ…ベース壁部、３ｄ…部品通し孔、４…下面開放部（開放部）、１１…光源モジュール、１４…モジュール基板、１４ｄ…モジュール基板の下面（表側の面）、１５…金属導体、１８…発光部、１９…青色ＬＥＤ（半導体発光素子）、１９ａ…素子基板、１９ｂ…発光層、２４…封止部材、３１…表側絶縁層、３２…裏側絶縁層、３３…熱拡散層、３５…コネクタ（電気部品）、３６…コンデンサ、３７…定電流ダイオード（電気部品）

Claims (2)

1. 部品通し孔が形成されたベース壁部及びこの壁部に対向する開放部を有した装置本体と；
   モジュール基板、この基板の表側の面にこの面の略全域に点在して実装された複数の半導体発光素子、及び前記モジュール基板の裏側の面のみに実装された発光しない電気部品を備えて、前記電気部品を前記部品通し孔に通すとともに前記モジュール基板の裏側の面を前記ベース壁部に接して前記装置本体に固定された光源モジュールと；
   を具備したことを特徴とする照明装置。
2. 前記モジュール基板が、前記半導体発光素子が実装された表側絶縁層と、前記電気部品が実装された裏側絶縁層と、前記モジュール基板の略全域にわたる大きさでかつ前記両絶縁層間に設けられた熱拡散層とを有して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。

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