JP2011044418A - Ｌｅｄユニット - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光色に偏った光の照射を抑制することができるＬＥＤユニットを提供する。
【解決手段】ＬＥＤ光源６３を蛍光体樹脂６６に封入し、ＬＥＤ光源６３の発光色と蛍光体の蛍光色の混合により混合色光を得るＬＥＤユニット６０において、ＬＥＤ光源６３から放射される光を取り出す開口部６７Ａを有する遮光部材６７を蛍光体樹脂６６の出射面６６Ａに近接させて配置する構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＬＥＤを光源に採用したＬＥＤユニットに係り、特に、ＬＥＤにより蛍光体を光らせて混合色光を得るＬＥＤユニットに関する。

従来、ＬＥＤを光源とした各種のＬＥＤユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。また近年では、混合色、例えば白色光を出力する白色ＬＥＤが知られている。この種の白色ＬＥＤには、黄色蛍光体を分散させた蛍光体樹脂で青色ＬＥＤを封止することで、青色ＬＥＤの発光色と黄色蛍光体の蛍光色との混色によって白色光を得るものが良く用いられている。

特開２００７−２３４５５８号公報

しかしながら、青色ＬＥＤを蛍光体樹脂の中央部に配置した場合、蛍光体樹脂の出射面の外縁部では、出射面の下方に青色ＬＥＤが配置されていないので、青色ＬＥＤが発光する青色光より蛍光体樹脂が発する黄色の蛍光が多くなる。このため、出射面の外縁部から放射された光は黄色に偏ることとなり、係る照射光が照射された照射面では黄色味を帯びた箇所が生じることで色むらの発生や、被照射体の発色不良、照射箇所に描かれた絵柄や文字の識別性の低下を招いていた。この問題を解決するために、光拡散レンズに照射光を通して黄色光を含む照射光を拡散することが考え得るが、そうすると照射光量が低下する、という問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、蛍光色に偏った光の照射を抑制することができるＬＥＤユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ＬＥＤ光源を蛍光体樹脂に封入し、前記ＬＥＤ光源の発光色と前記蛍光体樹脂の蛍光色の混合により混合色光を得るＬＥＤユニットにおいて、前記ＬＥＤ光源から放射される光を取り出す開口部を有する遮光部材を前記蛍光体樹脂の出射面に近接させて配置したことを特徴とする。

また、上記構成において、前記出射面から放射される光のうち、当該出射面の外縁部から放射される蛍光色に偏った光を前記遮光部材で遮光してもよい。

さらに、上記構成において、前記開口部は、前記ＬＥＤ光源の発光面と略同一の大きさに形成されてもよい。

さらにまた、上記構成において、ＬＥＤ光源を蛍光体樹脂に封入し、前記ＬＥＤ光源の発光色と前記蛍光体樹脂の蛍光色の混合により混合色光を得るＬＥＤユニットにおいて、前記ＬＥＤ光源の発光面と略同一の大きさで前記蛍光体樹脂を形成してもよい。

上記構成において、前記開口部に、前記ＬＥＤ光源から放射される光を反射する反射面を備えてもよい。

上記構成において、前記遮光部材上に、照射野での照射パターンを規定する規定部材を設けてもよい。

上記構成において、前記遮光部材と前記規定部材との間に、前記ＬＥＤ光源から放射される光を拡散させる拡散板を配置してもよい。

本発明によれば、ＬＥＤ光源から放射される光を取り出す開口部を有する遮光部材を蛍光体樹脂の出射面に近接させて配置したため、ＬＥＤ光源の外側の蛍光体樹脂から放射される蛍光色に偏った光を遮光部材で遮光できるので、必要とする混合色光を照射光として利用することができる。

本発明の第一の実施の形態に係るＬＥＤユニットを示す斜視図である。 ＬＥＤユニットの平面、正面、及び、側面を示す図である。 図２の平面を示す図におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面を示す図である。 ＬＥＤモジュールの構成を示す斜視図である。 ＬＥＤモジュールの正面、平面、左右側面、底面、及び、正面を示す図におけるＶ−Ｖ線の断面を示す図である。 本発明の第二の実施の形態に係るＬＥＤユニットを示す斜視図である。 ＬＥＤユニットの平面及び正面を示す図である。 本発明の第三の実施の形態に係わるＬＥＤユニットの平面、平面を示す図におけるＸ−Ｘ線の断面、及び、平面を示す図におけるＹ−Ｙ線の断面を示す図である。 本発明の第四の実施の形態に係わるＬＥＤユニットの平面、平面を示す図のＺ−Ｚ線の断面、及び、Ｚ−Ｚ線の断面を示す図の一部を拡大して示す図である。 本発明の変形例であるＬＥＤユニットを示す図である。 本発明の変形例であるＬＥＤユニットを示す図である。 本発明の変形例であるＬＥＤユニットを示す図である。 本発明の変形例であるＬＥＤユニットを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
〔第一の実施の形態〕
図１は、本発明の第一の実施の形態に係わるＬＥＤユニット６０を示す斜視図である。図２は、ＬＥＤユニット６０の平面、正面、及び、側面を示す図であり、図３は、図２の平面を示す図におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面を示す図である。
ＬＥＤユニット６０は、図１及び図２に示すように、ユニット本体６１と、このユニット本体６１上に複数（本実施の形態では、６個）の発光素子６２を格子状（２×３個）に配列してなるＬＥＤ光源６３と、これら発光素子６２に電流を供給する一対のリードフレーム６４とを備えて構成されている。ユニット本体６１には、凹状のカップ６５が設けられ、このカップ６５は、平坦な底部６５Ａ、及び、その周縁から上方に拡がる傾斜を有するスロープ部６５Ｂを備えて側面視で台形に形成されている。

発光素子６２は、カップ６５の底部６５Ａ上に配置されており、発光素子６２の電極とリードフレーム６４とは図示しないワイヤによって電気的に接続されている。これらの発光素子６２には、例えば青色光を発光する青色ＬＥＤが用いられる。また、これらの発光素子６２は、青色光を受けて例えば黄色の蛍光を発する蛍光体が散布された樹脂製の蛍光体樹脂６６に封止され、この蛍光体樹脂６６は、さらに略透明の透明樹脂６８でカップ６５に封止されている。そして、発光素子６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる。

このとき、発光素子６２の発光色と蛍光体の蛍光色のバランスが崩れ蛍光色成分が強くなると、混色によって得られる光が蛍光色に偏る。すなわち、蛍光体樹脂６６の出射面６６Ａのうち、中央部では、出射面６６Ａの下方に発光素子６２が配置されているので、発光素子６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られるが、外周部（外縁部）６６Ｂでは、出射面６６Ａの下方に発光素子６２が配置されていないので、発光素子６２が発光する青色光より蛍光体が発する黄色の蛍光が多くなる。

そこで本実施の形態では、ＬＥＤ光源６３の外側に位置する出射面６６Ａの外周部６６Ｂを覆う遮光板（遮光部材）６７を、ユニット本体６１の上面６１Ａに固定している。より詳細には、遮光板６７には、光を遮光する材料が用いられており、ＬＥＤ光源６３を露出するように切り欠いた開口部６７Ａが形成されている。これにより、出射面６６Ａの外周部６６Ｂから放射される光は、遮光板６７によって遮られ、開口部６７Ａに進入した光、すなわち、白色光が照射光として照射されることとなる。

遮光板６７の開口部６７Ａは、ＬＥＤ光源６３の発光面６３Ａ（図３中二点鎖線で示す）と略同一の大きさとするのがよい。ここで、ＬＥＤ光源６３の発光面６３Ａは、発光素子６２間の間隔をＬ１とした場合、ＬＥＤ光源６３から外側に、間隔Ｌ１の半分の長さＭ１（Ｍ１＝Ｌ１／２）だけ大きくした範囲とする。なお、間隔Ｌ１は、間隔Ｌ１だけ離れて隣接する２つの発光素子６２が発光する青色光と、蛍光体が発する黄色の蛍光との混色によって白色光が得られる距離とする。すなわち、長さＭ１は、ＬＥＤ光源６３の最外部の発光素子６２が発光する青色光と、蛍光体が発する黄色の蛍光との混色によって白色光が得られる長さとなる。したがって、例えば発光面６３Ａの長手方向の発光面幅Ａ１は、ＬＥＤ光源６３の長手方向の光源幅Ｂ１より両外側に長さＭ１だけ長くした長さとなる。

開口部６７Ａの大きさは、ＬＥＤ光源６３の発光面６３Ａの大きさより小さくしてもよく、例えばＬＥＤ光源６３の大きさ（例えば、光源幅Ｂ１）と略同一にしてもよい。本実施の形態では、発光素子６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる範囲である、ＬＥＤ光源６３の発光面６３Ａの大きさと略同一にすることで、蛍光色に偏った光を遮光板６７で遮光しつつ、各発光素子６２から主照射方向に向かう光を有効に利用できる。

遮光板６７は、蛍光体樹脂６６の出射面６６Ａとの間の隙間δ１が大きくなるように設けた場合、出射面６６Ａの外周部６６Ｂから放射される光のうち、主照射方向（真上方向）に対する角度が大きく斜め上方向に向かう光が、開口部６７Ａから照射されるおそれがある。したがって、遮光板６７は、蛍光体樹脂６６の出射面６６Ａとの間の隙間δ１が微小となるように配置されるのが望ましい。隙間δ１を設けないことが最も好ましいが、隙間δ１を設ける場合は、例えば２ｍｍ以下に設定するのが好ましい。

このように構成されたＬＥＤユニット６０は、出射面６６Ａの外周部６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光を遮光して必要とする混合色（白色）光を照射できるので、例えばＬＥＤユニット６０を医療用照明装置に適用した場合には、患部等の色むらや発色不良を抑え、患部の状態を容易に視認できる。
また、出射面６６Ａの外周部６６Ｂの光を遮光して照射範囲を狭めることができるので、例えばＬＥＤユニット６０を歯科治療用照明装置に適用した場合には、必要とする混合色（白色）光を口元に照射しつつ患者に眩しさを感じさせないようにできる。

図４は、ＬＥＤユニット６０が適用されるＬＥＤモジュール１０の構成を示す斜視図である。また、図５は、ＬＥＤモジュール１０の正面、平面、左右側面、底面、及び、正面を示す図におけるＶ−Ｖ線の断面を示す図である。なお、図５において、内部に隠れてみえない部材を示すかくれ線を破線で示している。
ＬＥＤモジュール１０は、例えば患部等を照射する医療用照明装置に搭載され、図４に示すように、正面が照射開口１２として開口し左側面から右側面に長手方向を有する略直方体形状の筐体２０を備え、この筐体２０には、１つの反射体２２と、１つのＬＥＤユニット６０及びＬＥＤ基板２６とが収められている。

反射体２２は１つの反射面２３を備え、螺子２５（図５参照）で筐体２０に固定されている。反射面２３は、回転放物面を回転軸に沿って２等分した形状（放物面を１８０度回転させた形状）を成すように形成されている。
反射面２３を回転放物面とした場合には、ＬＥＤユニット６０は、ＬＥＤユニット６０の発光面を回転放物面の焦点位置あるいはその近傍に配置することで、ＬＥＤユニット６０の出射光の集光性を向上できる。

ＬＥＤ基板２６にはＬＥＤユニット６０が実装される。具体的には、図５に示すように、ＬＥＤ基板２６は、筐体２０の底面と略同程度の大きさの矩形状に形成され、この底面の内側に、螺子２８により筐体２０の底面に密接させて固定されている。この筐体２０は、例えばアルミニウム等の高熱伝導性材から形成されており、当該筐体２０の底面の略全領域に亘ってＬＥＤ基板２６を密接させることで、当該底面から効率よくＬＥＤユニット６０の放熱が行われる。
ＬＥＤ基板２６に実装されたＬＥＤユニット６０は、反射面２３の焦点位置に配置され、ＬＥＤユニット６０から放射された光は反射面２３で反射されて、当該反射面２３の回転軸方向に向けて照射される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＬＥＤ光源６３から放射される光を取り出す開口部６７Ａを有する遮光板６７を蛍光体樹脂６６の出射面６６Ａに近接させて配置し、さらに、蛍光体樹脂６６の出射面６６Ａから放射される光のうち、出射面６６Ａの外周部６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光を遮光板６７で遮光する構成とした。このため、ＬＥＤ光源６３の外側に位置する出射面６６Ａの外周部６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光を遮光板６７で遮光できるので、必要とする混合色光を照射光として利用することができる。

さらに、本実施の形態によれば、開口部６７Ａは、ＬＥＤ光源６３の発光面６３Ａと略同一の大きさに形成されるため、各発光素子６２から主照射方向に向かう光を有効に利用して十分な光を照射しつつ、蛍光色に偏った光を遮光板６７で遮光できる。

〔第二の実施の形態〕
次に、図６及び図７を参照して、第二の実施の形態に係わるＬＥＤユニット１６０を説明する。
図６は、ＬＥＤユニット１６０を示す斜視図であり、図７は、ＬＥＤユニット１６０の平面及び正面を示す図である。
ＬＥＤユニット１６０は、図６及び図７に示すように、ユニット本体１６１と、このユニット本体１６１上に配置した１つの発光素子１６２からなるＬＥＤ光源１６３と、この発光素子１６２に電流を供給する二対のリードフレーム１６４とを備えて構成されている。ユニット本体１６１には、凹状のカップ１６５が設けられ、このカップ１６５は、平坦な底部１６５Ａ、及び、その周縁から上方に拡がる傾斜を有するスロープ部１６５Ｂを備えて側面視で台形に形成されている。ユニット本体１６１には、カップ１６５を覆うように半球状のレンズ１７０が設けられている。なお、レンズ１７０を省略してもよい。

発光素子１６２は、カップ１６５の底部１６５Ａ上に配置されており、発光素子１６２の電極とリードフレーム１６４とは図示しないワイヤによって電気的に接続されている。この発光素子１６２には、例えば青色光を発光する青色ＬＥＤが用いられる。また、これらの発光素子１６２は、青色光を受けて例えば黄色の蛍光を発する蛍光体が散布された樹脂製の蛍光体樹脂１６６に封止され、この蛍光体樹脂１６６は、さらに略透明の透明樹脂１６８でカップ６５に封止されている。そして、発光素子１６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる。

このとき、上述したように、発光素子１６２の発光色と蛍光体の蛍光色のバランスが崩れ蛍光色成分が強くなると、混色によって得られる光が蛍光色に偏る。すなわち、蛍光体樹脂１６６の出射面１６６Ａのうち、中央部では、出射面１６６Ａの下方に発光素子１６２が配置されているので、発光素子１６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られるが、外周部１６６Ｂでは、出射面１６６Ａの下方に発光素子１６２が配置されていないので、発光素子１６２が発光する青色光より蛍光体が発する黄色の蛍光が多くなる。

そこで本実施の形態では、ＬＥＤ光源１６３の外側に位置する出射面１６６Ａの外周部１６６Ｂを覆う遮光板（遮光部材）１６７を、レンズ１７０の下部内側に取り付けている。より詳細には、遮光板１６７には、光を遮光する材料が用いられており、ＬＥＤ光源１６３を露出するように切り欠いた開口部１６７Ａが形成されている。これにより、出射面１６６Ａの外周部１６６Ｂから放射される光は、遮光板１６７によって遮られ、開口部１６７Ａに進入した光、すなわち、白色光が照射光として照射されることとなる。なお、遮光板１６７は、図示しない固定具によりユニット本体１６１に固定されてもよい。

遮光板１６７の開口部１６７Ａは、ＬＥＤ光源１６３の発光面１６３Ａ（図７中二点鎖線で示す）と略同一の大きさとするのがよい。ここで、ＬＥＤ光源１６３の発光面１６３Ａは、ＬＥＤ光源１６３から外側に、長さＭ２だけ大きくした範囲とする。なお、長さＭ２は、ＬＥＤ光源１６３が発光する青色光と、蛍光体が発する黄色の蛍光との混色によって白色光が得られる長さとなる。したがって、発光面１６３Ａの発光面幅Ａ２は、ＬＥＤ光源１６３の光源幅Ｂ２より両外側に長さＭ２だけ長くした長さとなる。

開口部１６７Ａの大きさは、ＬＥＤ光源１６３の発光面１６３Ａの大きさより小さくしてもよく、例えばＬＥＤ光源１６３の大きさ（例えば、光源幅Ｂ２）と略同一にしてもよい。本実施の形態では、発光素子１６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる範囲である、ＬＥＤ光源１６３の発光面１６３Ａの大きさと略同一にすることで、蛍光色に偏った光を遮光板１６７で遮光しつつ、発光素子１６２から主照射方向に向かう光を有効に利用できる。

遮光板１６７は、上述したように、蛍光体樹脂１６６の出射面１６６Ａとの間の隙間δ２が微小になるように配置されるのが望ましい。隙間δ２を設けないことが最も好ましいが、隙間δ２を設ける場合は、例えば２ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
このように構成されたＬＥＤユニット１６０は、出射面１６６Ａの外周部１６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光を遮光して必要とする混合色（白色）光を照射できるので、例えばＬＥＤユニット１６０を医療用照明装置に適用した場合には、患部等の色むらや発色不良を抑え、患部の状態を容易に視認できる。
また、出射面１６６Ａの外周部１６６Ｂの光を遮光して照射範囲を狭めることができるので、例えばＬＥＤユニット１６０を歯科治療用照明装置に適用した場合には、必要とする混合色（白色）光を口元に照射しつつ患者に眩しさを感じさせないようにできる。

〔第三の実施の形態〕
次に、図８を参照して、第三の実施の形態に係わるＬＥＤユニット２６０を説明する。
図８は、ＬＥＤユニット２６０の平面、平面を示す図におけるＸ−Ｘ線の断面、及び、平面を示す図におけるＹ−Ｙ線の断面を示す図である。
ＬＥＤユニット２６０は、ユニット本体２６１と、このユニット本体２６１上に複数（本実施の形態では、９つ）の発光素子２６２を一列に配列してなるＬＥＤ光源２６３とを備えて構成されている。これらの発光素子２６２には、例えば青色光を発光する青色ＬＥＤが用いられる。また、これらの発光素子２６２は、青色光を受けて例えば黄色の蛍光を発する蛍光体が散布された樹脂製の蛍光体樹脂２６６に封止され、この蛍光体樹脂２６６は、さらに略透明の透明樹脂２６８で封止されている。そして、発光素子２６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる。

このとき、上述したように、発光素子２６２の発光色と蛍光体の蛍光色のバランスが崩れ蛍光色成分が強くなると、混色によって得られる光が蛍光色に偏る。すなわち、蛍光体樹脂２６６の出射面２６６Ａのうち、中央部では、出射面２６６Ａの下方に発光素子２６２が配置されているので、発光素子２６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られるが、外周部２６６Ｂでは、出射面２６６Ａの下方に発光素子２６２が配置されていないので、発光素子２６２が発光する青色光より蛍光体が発する黄色の蛍光が多くなる。

そこで本実施の形態では、蛍光体樹脂２６６を上方及び側方から囲ってＬＥＤ光源２６３の外側に位置する出射面２６６Ａの外周部２６６Ｂを覆う遮光板（遮光部材）２６７を、ユニット本体２６１の上面２６１Ａ上に固定している。より詳細には、遮光板２６７には、光を遮光する材料が用いられており、ＬＥＤ光源２６３を露出するように切り欠いた開口部２６７Ａが形成されている。これにより、出射面２６６Ａの外周部２６６Ｂから放射される光は、遮光板２６７によって遮られ、開口部２６７Ａに進入した光、すなわち、白色光が照射光として照射されることとなる。

遮光板２６７の開口部２６７Ａは、ＬＥＤ光源２６３の発光面２６３Ａ（図８中二点鎖線で示す）と略同一の大きさとするのがよい。ここで、ＬＥＤ光源２６３の発光面２６３Ａは、発光素子２６２間の間隔をＬ３とした場合、ＬＥＤ光源２６３から外側に、間隔Ｌ３の半分の長さＭ３（Ｍ３＝Ｌ３／２）だけ大きくした範囲とする。なお、間隔Ｌ３は、間隔Ｌ３だけ離れて隣接する２つの発光素子２６２が発光する青色光と、蛍光体が発する黄色の蛍光との混色によって白色光が得られる距離とする。すなわち、長さＭ３は、ＬＥＤ光源２６３の最外部の発光素子２６２が発光する青色光と、蛍光体が発する黄色の蛍光との混色によって白色光が得られる長さとなる。したがって、例えば発光面２６３Ａの長手方向の発光面幅Ａ３は、ＬＥＤ光源２６３の長手方向の光源幅Ｂ３より両外側に長さＭ３だけ長くした長さとなる。

開口部２６７Ａの大きさは、ＬＥＤ光源２６３の発光面２６３Ａの大きさより小さくしてもよく、ＬＥＤ光源２６３の大きさ（例えば、光源幅Ｂ３）と略同一にしてもよい。本実施の形態では、発光素子２６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる範囲である、ＬＥＤ光源２６３の発光面２６３Ａの大きさと略同一にすることで、蛍光色に偏った光を遮光板２６７で遮光しつつ、各発光素子２６２から主照射方向に向かう光を有効に利用できる。

遮光板２６７は、上述したように、蛍光体樹脂２６６の出射面２６６Ａとの間の隙間δ３が微小になるように配置されるのが望ましい。隙間δ３を設けないことが最も好ましいが、隙間δ３を設ける場合は、例えば２ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
このように構成されたＬＥＤユニット２６０は、出射面２６６Ａの外周部２６６Ｂから放射される蛍光の多い光を遮光して必要とする混合色（白色）光を照射できるので、例えばＬＥＤユニット２６０を医療用照明装置に適用した場合には、患部等を容易に視認できる。
また、出射面２６６Ａの外周部２６６Ｂの光を遮光して照射範囲を狭めることができるので、例えばＬＥＤユニット２６０を歯科治療用照明装置に適用した場合には、口元に必要とする混合色（白色）光を照射しつつも患者に眩しさを感じさせないようにできる。

〔第四の実施の形態〕
次に、図９を参照して、第四の実施の形態に係わるＬＥＤユニット３６０を説明する。
図９は、ＬＥＤユニット３６０の平面、平面を示す図のＺ−Ｚ線の断面、及び、Ｚ−Ｚ線の断面を示す図の一部を拡大して示す図である。なお図９では、図１に示すＬＥＤユニット６０と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
ＬＥＤユニット３６０は、遮光板６７（図１参照）に代えて、ＬＥＤ光源６３から放射される光を取り出す開口部３６７Ａを有して出射面６６Ａの外周部６６Ｂを覆う遮光膜（遮光部材）３６７を備えている。遮光膜３６７は、光を遮光する材料で形成され、透明樹脂６８に一体に形成されている。開口部３６７Ａの大きさは、遮光板６７の開口部６７Ａ（図３参照）と同様に設定される。この遮光膜３６７は、透明樹脂６８の上面の開口部３６７Ａとなる位置に、例えばマスキング等を施し、外周部６６Ｂに遮光材料を蒸着させることで容易に形成可能である。

このように、遮光膜３６７は、透明樹脂６８に一体に形成されるため、別体の遮光部材を必要としないので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。
なお、本実施の形態では、遮光膜３６７を蒸着膜として説明したが、遮光膜３６７は、ＬＥＤ光源６３からの光を反射することで遮光する反射膜であってもよいし、あるいは、ＬＥＤ光源６３からの光を吸収することで遮光する吸収膜であってもよい。

但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、発光素子に青色光を発光する青色ＬＥＤを用い、蛍光体樹脂に青色光を受けて黄色の蛍光を発する蛍光体を用いたが、必要とする混合色を得るものであればこれに限定されない。
また、上記実施の形態では、カップは、側面視台形に形成されていたが、これに限定されるものではなく、例えばスロープ部を傾斜させずに底部に対して直立させ、カップを側面視矩形に形成してもよい。

また、上記実施の形態では、遮光部材は、ＬＥＤ光源の外側全体を覆うように形成されていたが、遮光部材をＬＥＤ光源の外側の一部、例えばＬＥＤ光源のすぐ外側の内縁部分だけを覆うように形成し、ＬＥＤモジュールにＬＥＤ光源の外側の残り（外縁部分）から照射される光を遮る遮光部を設けるようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、発光素子は、蛍光樹脂及び透明樹脂によって封止されていたが、発光素子を蛍光樹脂だけで封止してもよい。
さらに、上記実施の形態では、ＬＥＤユニットは、医療用照明装置に適用されたが、ＬＥＤユニットの用途は医療用照明装置に限定されない。

さらにまた、上記実施の形態では、遮光部材を設けていたが、遮光部材を設けずに、蛍光体樹脂をＬＥＤ光源の発光面と略同一の大きさに形成してもよい。
以下、この実施の形態について、詳細に説明する。
図１０は、本発明の変形例であるＬＥＤユニット４６０を示す図であり、蛍光体樹脂の変形例を図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に例示して示す。なお図１０では、図６に示すＬＥＤユニット１６０と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図１０（Ａ）に示すように、ＬＥＤユニット４６０には、遮光板１６７（図６参照）が設けられず、ＬＥＤ光源１６３の発光面１６３Ａ上に、発光素子１６２を封止する蛍光体樹脂４６６Ａが発光面１６３Ａと略同一の大きさに形成されている。すなわち、蛍光体樹脂４６６Ａの大きさは、遮光板１６７の開口部１６７Ａ（図７参照）と同様に設定される。なお、図１０中、符号４６８は、蛍光体樹脂４６６を封止する透明樹脂である。

また、図１０（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源１６３の発光面１６３Ａ上、及びＬＥＤ光源１６３の側方を覆うように蛍光体樹脂４６６Ｂを設けてもよい。すなわち、蛍光体樹脂４６６Ｂの大きさは、遮光板１６７の開口部１６７Ａ（図７参照）と同様に設定される。

さらに、図１０（Ｃ）に示すように、複数（例えば、３個）の発光素子１６２を一列に配置してＬＥＤ光源４６３とし、このＬＥＤ光源４６３の発光面４６３Ａ上に、蛍光体樹脂４６６Ａを発光面１６３Ａと略同一の大きさに形成してもよい。ここで、ＬＥＤ光源４６３の発光面４６３Ａは、ＬＥＤ光源４６３から外側に、長さＭ２だけ大きくした範囲とする。なお、長さＭ２は、発光素子１６２間の間隔をＬ２とした場合、間隔Ｌ２の半分の長さＭ２（Ｍ２＝Ｌ２／２）であり、間隔Ｌ２は、間隔Ｌ２だけ離れて隣接する２つの発光素子１６２が発光する青色光と、蛍光体が発する黄色の蛍光との混色によって白色光が得られる距離である。したがって、例えば発光面４６３Ａの長手方向の発光面幅Ａ４は、ＬＥＤ光源４６３の長手方向の光源幅Ｂ４より両外側に長さＭ２だけ長くした長さとなる。

蛍光体樹脂４６６Ａの大きさは、ＬＥＤ光源４６３の発光面４６３Ａの大きさより小さくしてもよく、例えばＬＥＤ光源４６３の大きさ（例えば、光源幅Ｂ４）と略同一にしてもよい。本実施の形態では、発光素子１６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる範囲である、ＬＥＤ光源４６３の発光面４６３Ａの大きさと略同一にすることで、蛍光体樹脂４６６Ａから黄色の蛍光色に偏った光が放射されず、各発光素子１６２から主照射方向に向かう光を有効に利用できる。

このように、ＬＥＤユニット４６０では、蛍光体樹脂４６６Ａ〜４６６ＣをＬＥＤ光源１６３，４６３の発光面１６３Ａ，４６３Ａと略同一の大きさに形成したため、蛍光体樹脂４６６Ａ〜４６６Ｃの出射面の下方にＬＥＤ光源１６３，４６３が配置されない部分（外周部）が形成されないので、蛍光体樹脂４６６Ａ〜４６６Ｃから黄色の蛍光色に偏った光が放射されず、必要とする混合色（白色）光を照射光として利用することができる。また、遮光部材を設ける必要がなくなるので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。

図１１は、本発明の変形例を示す図であり、図１１（Ａ）は、ＬＥＤユニット５６０の断面を示す図であり、図１１（Ｂ）は、ＬＥＤユニット６６０の断面を示す図である。なお図１１（Ａ）では、図１に示すＬＥＤユニット６０と同一部分には同一の符号を付して説明を省略し、図１１（Ｂ）では、図６に示すＬＥＤユニット１６０と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
図１１（Ａ）に示すように、ＬＥＤユニット５６０のユニット本体６１には、凹状のカップ５６５が設けられ、このカップ５６５は、平坦な底部５６５Ａ、及び、その周縁から上方に立ち上がる遮光材料からなる壁部５６５Ｂを備えて側面視で矩形に形成されている。したがって、ユニット本体６１には、壁部５６５Ｂによって開口部分５６５Ｃが形成されることとなる。

ＬＥＤユニット５６０では、発光素子６２を底部５６５Ａ上に配置し、発光素子６２を封止する蛍光体樹脂６６をカップ５６５内に形成し、蛍光体樹脂６６を封止する透明樹脂６８をカップ５６５内に充填することで容易に発光素子６２を封止できる。
壁部５６５Ｂは、開口部分５６５ＣがＬＥＤ光源６３の発光面６３Ａと略同一の大きさとなるように形成される。すなわち、開口部分５６５Ｃの大きさは、遮光板６７の開口部６７Ａ（図３参照）と同様に設定される。

図１１（Ｂ）に示すように、ＬＥＤユニット６６０のユニット本体１６１には、凹状のカップ６６５が設けられ、このカップ６６５は、平坦な底部６６５Ａ、及び、その周縁から上方に立ち上がる遮光材料からなる壁部６６５Ｂを備えて側面視で矩形に形成されている。したがって、ユニット本体１６１には、壁部６６５Ｂによって開口部分６６５Ｃが形成されることとなる。
ＬＥＤユニット６６０では、発光素子１６２を底部６６５Ａ上に配置し、発光素子１６２を封止する蛍光体樹脂１６６をカップ６６５内に注入し、蛍光体樹脂１６６を封止する透明樹脂１６８をカップ６６５内に充填することで容易に発光素子１６２を封止できる。
壁部６６５Ｂは、開口部分６６５ＣがＬＥＤ光源１６３の発光面１６３Ａと略同一の大きさとなるように形成される。すなわち、開口部分６６５Ｃの大きさは、遮光板１６７の開口部１６７Ａ（図７参照）と同様に設定される。

このように、ＬＥＤユニット５６０，６６０では、壁部５６５Ｂ，６６５Ｂを開口部分５６５Ｃ，６６５Ｃが発光面６３Ａ，１６３Ａと略同一の大きさとなるように設けたため、出射面６６Ａ，１６６Ａの下方にＬＥＤ光源６３，１６３が配置されない部分（外周部）が形成されないので、蛍光体樹脂６６，１６６から黄色の蛍光色に偏った光が放射されず、必要とする混合色（白色）光を照射光として利用することができる。また、開口部分５６５Ｃ，６６５Ｃを発光面６３Ａ，１６３Ａと略同一の大きさに形成したため、蛍光体が散布された樹脂をカップ５６５，６６５に注入することで蛍光体樹脂６６，１６６を容易に形成できる。さらに、遮光部材を設ける必要がなくなるので、部品点数を削減して製造工程を簡略化できる。

次に、遮光部材の開口部に反射面を備えた変形例について説明する。
図１２は、本発明の変形例であるＬＥＤユニット７６０を示す断面図である。なお、図１２では、図１に示すＬＥＤユニット６０と同一部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
ＬＥＤユニット７６０のユニット本体７６１は、上部本体７６１Ａ及び下部本体７６１Ｂを有している。上部本体７６１Ａには、凹状のカップ７６５が設けられ、このカップ７６５は、平坦な底部７６５Ａ、及び、その周縁から上方に立ち上がる壁部７６５Ｂを備えて側面視で矩形に形成されている。下部本体７６１Ｂは、発光素子６２に電流を供給する図示しないリードフレームを備えている。

複数（例えば、２×３個）の発光素子６２は、底部７６５Ａ上に配置されており、発光素子６２の電極とリードフレームとは図示しないワイヤによって電気的に接続されている。これらの発光素子６２は、青色光を受けて例えば黄色の蛍光を発する蛍光体が散布された樹脂製の蛍光体樹脂７６６を、カップ７６５内に充填することで容易に封止可能である。そして、発光素子６２の青色の発光色と蛍光体の黄色の蛍光色の混色によって白色光が得られる。

ＬＥＤユニット７６０には、蛍光体樹脂７６６の出射面７６６Ａのうち、ＬＥＤ光源６３の外側に位置する外周部７６６Ｂを覆う光制御板（遮光部材）７６７が、図示しない固定具によりユニット本体７６１に固定されている。なお、光制御板７６７は、上部本体７６１Ａの上面に直接固定されてもよい。光制御板７６７には、光を遮光する材料が用いられており、ＬＥＤ光源６３を露出するように切り欠いた開口部７６７Ａが形成されている。これにより、出射面７６６Ａから放射される光のうち、外周部７６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光は、光制御板７６７の下面７６７Ｃによって遮られ、残りの光が開口部７６７Ａに進入する。
光制御板７６７は、上述したように、蛍光体樹脂７６６の出射面７６６Ａとの間の隙間δ１が微小になるように配置されるのが望ましい。隙間δ１を設けないことが最も好ましいが、隙間δ１を設ける場合は、例えば２ｍｍ以下に設定するのが好ましい。

開口部７６７Ａは、その大きさが下端開口７６７Ａ１から上端開口７６７Ａ２に掛けて小さくなっており、側面視で傾斜するように形成されている。本実施の形態の下端開口７６７Ａ１は、発光面６３Ａより大きく形成されており、より詳細には、下端開口７６７Ａ１の幅Ｗ１が発光面６３Ａの発光面幅Ａ１より大きくなっている。また、本実施の形態では、下端開口７６７Ａ１の形状は、ＬＥＤ光源６３の形状（発光面６３Ａの形状）と略同一の形状、すなわち、相似の形状に形成される。したがって、発光面６３Ａより大きい下端開口７６７Ａ１から光が取り出されるので、発光面６３Ａと略同一の大きさの開口、あるいは、発光面６３Ａより小さい開口から光を取り出す場合に比べ、ＬＥＤ光源６３から放射される光を有効に取り出すことができる。
ここで、開口部７６７Ａに進入する光のうち、発光面幅Ａ１の内側に位置する中央出射面７６６Ｃから放射された光は白色光となり、発光面幅Ａ１の外側、かつ、下端開口７６７Ａ１の内側に位置する中間出射面７６６Ｄから放射された光Ｊは蛍光色にやや偏る。
上端開口７６７Ａ２の大きさ（幅Ｗ２）は、照射野に必要な照射パターンの大きさに応じて設定される。

開口部７６７Ａには、光を反射する材料で形成された反射体７６９が内面全体に設けられている。反射体７６９は、開口部７６７Ａに進入した光のうち、上端開口７６７Ａ２以外の箇所に向かう光を、上端開口７６７Ａ２に向けて反射する反射面７６９Ａを配置するものであり、反射体７６９においては、この反射面７６９Ａが内面全体に形成されている。これにより、開口部７６７Ａに進入した光のうち、上端開口７６７Ａ２に直接向かわない光、すなわち、光制御板７６７に向かう光Ｋａは、全て反射面７６９Ａで反射し、上端開口７６７Ａ２に向かうこととなる。したがって、反射面７６９Ａで反射した光Ｋａ及びＬＥＤ光源６３の直射光Ｋｂの両方が上端開口７６７Ａ２から取り出される。

なお、光制御板７６７に向かう光Ｋａには、中間出射面７６６Ｄから放射された蛍光色にやや偏った光Ｊの一部も含まれており、この光Ｊが反射面７６９Ａで反射し、上端開口７６７Ａ２に向かうこととなる。したがって、反射体７６９を設けることで、蛍光色にやや偏った光Ｊの一部は、中央出射面７６６Ｃから放射された白色光と混ざり合うので、色むらが軽減される。

光制御板７６７の上面には、光を拡散させる材料で形成された拡散板７７１が、上端開口７６７Ａ２全体を覆うように取り付けられている。拡散板７７１は、蛍光色にやや偏った光Ｊと中央出射面７６６Ｃから放射された白色光とを十分に混ぜ合わせることができるように、拡散率等が設定される。これにより、上端開口７６７Ａ２を通過した光が拡散板７７１によって拡散され、蛍光色にやや偏った光Ｊは、中央出射面７６６Ｃから放射された白色光と混ざり合うので、色むらがさらに軽減される。
ここで、拡散板７７１に入射する光は、反射面７６９Ａで反射して入射角が大きくなった光を含み、さらに、拡散板７７１内部で散乱を起こすため、拡散板７７１を透過した光は、比較的大きく広がることとなる。

そこで、本実施の形態では、拡散板７７１の上面に、照射野での照射パターンを規定するパターン形成板（規定部材）が取り付けられている。パターン形成板７７２は、光を遮光する材料で形成され、光を通過させる光出射窓７７２Ａを備えて構成されている。パターン形成板７７２の外形は、拡散板７７１を透過する光のうち、光出射窓７７２Ａに向かわない光の全てを遮光できる大きさに設定される。すなわち、光出射窓７７２Ａを形成したパターン形成板７７２で拡散板７７１が覆われるため、ＬＥＤユニット７６０から放射される光は光出射窓７７２Ａを通過する光のみとなる。
光出射窓７７２Ａの大きさや形状は、照射野に必要な照射パターンに応じて設定されるもので、また、光出射窓７７２Ａの大きさは、上端開口７６７Ａ２の大きさ以下に形成される。したがって、光出射窓７７２Ａの形状を変更することで、ＬＥＤ光源６３の形状によらず、照射野での照射パターンを容易に規定できる。

このように、ＬＥＤユニット７６０では、出射面７６６Ａの外周部７６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光を光制御板７６７の下面７６７Ｃで遮光できる。これに加え、開口部７６７Ａに、ＬＥＤ光源６３から放射される光を反射する反射面７６９Ａを備えたため、例えば、下端開口７６７Ａ１を発光面６３Ａより大きくして、開口部７６７Ａに進入した光に蛍光色にやや偏った光Ｊが含まれることになっても、蛍光色にやや偏った光Ｊの一部を、反射面７６９Ａにより上端開口７６７Ａ２にむけて反射して、中央出射面７６６Ｃから放射された白色光と混ぜ合わせることができるので、色むらを軽減できる。すなわち、開口部７６７Ａを発光面６３Ａより大きくすることができるので、光の損失を抑えることができる。
さらに、下端開口７６７Ａ１を上端開口７６７Ａ２より大きくして、開口部７６７Ａを側面視で傾斜するように形成したため、下端開口を上端開口と略同一の大きさに形成した場合に比べ、ＬＥＤ光源６３から放射される光を有効に取り出すことができるので、光利用率を向上できる。

また、光制御板７６７上に、照射野での照射パターンを規定するパターン形成板７７２を設けたため、パターン形成板７７２の光出射窓７７２Ａの形状を変更することで、ＬＥＤ光源６３の形状によらず、照射野での照射パターンを容易に規定できる。
また、光制御板７６７とパターン形成板７７２との間に、ＬＥＤ光源６３から放射される光を拡散させる拡散板７７１を配置したため、例えば、下端開口７６７Ａ１を発光面６３Ａより大きくして、開口部７６７Ａに進入した光に蛍光色にやや偏った光Ｊが含まれることになっても、開口部７６７Ａを通過した光を拡散板７７１で拡散できるので、色むらをさらに低減できる。

図１３は、ＬＥＤユニット７６０の変形例であるＬＥＤユニット８６０を示す図である。なお、図１３では、図１２に示すＬＥＤユニット７６０と同一部分には、同一の符号を付して説明を省略する。
ＬＥＤユニット７６０（図１２）では、光制御板７６７の開口部７６７Ａは、側面視で傾斜するように形成されていたが、ＬＥＤユニット８６０では、開口部８６７Ａが直立するように形成されている。すなわち、開口部８６７Ａの下端開口８６７Ａ１及び上端開口８６７Ａ２が略同一の大きさに形成されている。本実施の形態の下端開口８６７Ａ１及び上端開口８６７Ａ２は、発光面６３Ａより若干大きく形成されており、より詳細には、下端開口８６７Ａ１及び上端開口８６７Ａ２の幅Ｗ３が発光面６３Ａの発光面幅Ａ１より若干大きくなっている。したがって、ＬＥＤユニット８６０では、開口部８６７Ａに進入する光のうち、発光面幅Ａ１の外側、かつ、下端開口８６７Ａ１の内側に位置する中間出射面８６６Ｄから放射された光Ｊが蛍光色にやや偏る。

開口部８６７Ａには、光を反射する材料で形成した反射体８６９が内面全体に設けられ、この反射体８６９には、上端開口８６７Ａ２に直接向かわない光Ｋａを、上端開口８６７Ａ２に向けて反射する反射面８６９Ａが内面全体に形成されている。
拡散板７７１は上端開口８６７Ａ２全体を覆うように設けられ、パターン形成板７７２の光出射窓７７２Ａの大きさは、上端開口８６７Ａ２の大きさ以下に形成される。

したがって、ＬＥＤユニット８６０においても、出射面７６６Ａの外周部７６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光を光制御板７６７の下面７６７Ｃで遮光できる。これに加え、例えば、下端開口８６７Ａ１を発光面６３Ａより若干大きくして、開口部８６７Ａに進入した光に蛍光色にやや偏った光Ｊが含まれることになっても、蛍光色にやや偏った光Ｊの一部を、反射面７６９Ａにより上端開口８６７Ａ２にむけて反射して、中央出射面７６６Ｃから放射された白色光と混ぜ合わせることができるので、色むらを軽減できる。すなわち、開口部８６７Ａを発光面６３Ａより大きくすることができるので、光の損失を抑えることができる。

さらに、下端開口８６７Ａ１を上端開口８６７Ａ２と略同一の大きさに形成して、開口部８６７Ａを側面視で直立するように形成したため、下端開口を上端開口より大きく形成した場合に比べ、出射面７６６Ａの外周部７６６Ｂから放射される蛍光色に偏った光を光制御板７６７の下面７６７Ｃでより遮光できるので、色むらをより軽減できる。
また、例えば、下端開口８６７Ａ１を発光面６３Ａより若干大きくして、開口部８６７Ａに進入した光に蛍光色にやや偏った光Ｊが含まれることになっても、開口部８６７Ａを通過した光を拡散板７７１で拡散できるので、色むらをさらに低減できる。

なお、ＬＥＤユニット７６０，８６０では、光制御板７６７の上面に拡散板７７１を設け、この拡散板７７１の上面にパターン形成板７７２を設けていたが、蛍光色に偏った光の照射を抑制することだけを目的とする場合には、拡散板７７１を省略してもよく、また、拡散板７７１及びパターン形成板７７２の両方を省略しもよい。

６０，１６０，２６０，３６０，４６０，５６０，６６０，７６０，８６０ ＬＥＤユニット
６１，１６１，２６１，７６１ ユニット本体
６２，１６２，２６２ 発光素子
６３，１６３，２６３，４６３ ＬＥＤ光源
６５，１６５，５６５，６６５，７６５ カップ
６６，１６６，２６６，４６６Ａ〜４６６Ｃ，７６６ 蛍光体樹脂
６６Ａ，１６６Ａ，２６６Ａ，７６６Ａ 出射面
６６Ｂ，１６６Ｂ，２６６Ｂ，７６６Ｂ 外周部（外縁部）
６７，１６７，２６７ 遮光板（遮光部材）
６７Ａ，１６７Ａ，２６７Ａ，３６７Ａ，７６７Ａ，８６７Ａ 開口部
６３Ａ，１６３Ａ，２６３Ａ，４６３Ａ 発光面
３６７ 遮光膜（遮光部材）
７６７ 光制御板（遮光部材）
７６９Ａ，８６９Ａ 反射面
７７１ 拡散板
７７２ パターン形成板（規定部材）

Claims (7)

1. ＬＥＤ光源を蛍光体樹脂に封入し、前記ＬＥＤ光源の発光色と前記蛍光体樹脂の蛍光色の混合により混合色光を得るＬＥＤユニットにおいて、
   前記ＬＥＤ光源から放射される光を取り出す開口部を有する遮光部材を前記蛍光体樹脂の出射面に近接させて配置したことを特徴とするＬＥＤユニット。
2. 前記出射面から放射される光のうち、当該出射面の外縁部から放射される蛍光色に偏った光を前記遮光部材で遮光することを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤユニット。
3. 前記開口部は、前記ＬＥＤ光源の発光面と略同一の大きさに形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤユニット。
4. ＬＥＤ光源を蛍光体樹脂に封入し、前記ＬＥＤ光源の発光色と前記蛍光体樹脂の蛍光色の混合により混合色光を得るＬＥＤユニットにおいて、
   前記ＬＥＤ光源の発光面と略同一の大きさで前記蛍光体樹脂を形成したことを特徴とするＬＥＤユニット。
5. 前記開口部に、前記ＬＥＤ光源から放射される光を反射する反射面を備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＬＥＤユニット。
6. 前記遮光部材上に、照射野での照射パターンを規定する規定部材を設けたことを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤユニット。
7. 前記遮光部材と前記規定部材との間に、前記ＬＥＤ光源から放射される光を拡散させる拡散板を配置したことを特徴とする請求項６に記載のＬＥＤユニット。

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