JP2016171248A - 発光モジュールおよび照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】演色性を高め、輝度むらの発生を低減することができる発光モジュールを提供する。【解決手段】発光モジュール16は、基板33、および基板33に実装された複数の発光素子34を備える。複数の発光素子34は、異なる径で同心円状に配列される複数の発光素子列38a，38b，38cに沿って実装され、発光素子列38a，38b，38c毎の発光素子34の発光スペクトルは同一であるとともに、隣り合う発光素子列38a，38b，38cの発光素子34の発光スペクトルが異なる。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、発光素子を用いた発光モジュール、およびこの発光モジュールを用いた照明装置に関する。

従来、例えばシーリングライト等の照明装置では、器具本体の下面に発光モジュールが環状に配置され、この発光モジュールが環状の透光カバーで覆われ、さらに、器具本体の下面がセードで覆われている。

発光モジュールは、基板に複数の発光素子を実装して構成されている。複数の発光素子は、基板に対して同心円状で異なる径の領域に沿って複数列に実装されている。演色性を高めるために、発光する発光スペクトルが異なる２種類の発光素子を用いる場合がある。この場合、発光スペクトルが異なる２種類の発光素子を同一円周上に交互に配置していることが多い。

しかしながら、発光スペクトルが異なる２種類の発光素子を同一円周上に交互に配置している場合、いずれか１種類の発光素子のみを単色発光させると、いずれか１種類の発光素子が同一円周上に配置されているピッチが広いため、発光する発光素子が点在して見えるような輝度むらが発生し、この輝度むらがセードに映り込みやすくなる。

特開２０１４−１４６４２９号公報

本発明が解決しようとする課題は、演色性を高め、輝度むらの発生を低減することができる発光モジュールおよび照明装置を提供することである。

実施形態の発光モジュールは、基板、および基板に実装された複数の発光素子を備える。複数の発光素子は、異なる径で同心円状に配列される複数の発光素子列に沿って実装され、発光素子列毎の発光素子の発光スペクトルは同一であるとともに、隣り合う発光素子列の発光素子の発光スペクトルが異なる。

本発明によれば、演色性を高め、輝度むらの発生を低減することが期待できる。

一実施形態を示す照明装置のセードを外した底面図である。 同上照明装置のセードおよび透光カバーを外した底面図である。 同上照明装置の斜視図である。

以下、一実施形態を、図１ないし図３を参照して説明する。

図１ないし図３に示すように、照明装置10は、天井面に設置されている引掛シーリングボディにアダプタ11を介して取り付けられる円形のシーリングライトである。

照明装置10は、器具本体15を備えるとともに、この器具本体15の下面側（表面側）にそれぞれ配設される発光モジュール16、透光カバー17およびセード18等を備えている。

そして、器具本体15は、金属製で円盤状に形成されている。器具本体15の下面中央域に環状の突出部21が突設され、突出部21の周囲に環状の基板取付部22が形成され、基板取付部22の周囲に環状の凹部23が形成され、凹部23の周囲に環状の外周部24が形成されている。

突出部21の中央には開口部25が形成され、開口部25の内側にアダプタ11に取り付けられる器具取付部としての筒状のアダプタガイド26が配置されている。すなわち、器具本体15の中央に器具取付部が設けられている。

基板取付部22は、平面状に形成されている。基板取付部22の外周部には、発光モジュール16の基板を位置決めするための複数の位置決め突起27と透光カバー17を係止するための複数の係止孔28とが周方向に沿って交互でかつ等間隔に設けられている。また、基板取付部22の内周部には、透光カバー17をねじ止めするための複数の取付孔29が形成されている。

凹部23には、セード18を器具本体15に対して回動させて着脱可能に取り付ける複数のセード取付金具30が取り付けられている。

また、発光モジュール16は、基板33、この基板33の表面に実装された複数の発光素子34およびコネクタ35を備えている。本実施形態では、発光モジュール16は周方向に２分割され、２つの発光モジュール16を器具本体15に配置することによって環状に組み合わされるように構成されている。

基板33は、例えば金属材料をベースとするかまたは絶縁材料によって半環状に形成されている。基板33の表面に配線パターンが形成され、この配線パターン上に複数の発光素子34およびコネクタ35が実装されている。基板33の外周部は多角形状に形成され、この基板33の外周部には器具本体15の複数の位置決め突起27にそれぞれ嵌り込む位置決め孔36が形成されている。また、基板33には、配線パターンによって、異なる径位置で小径側から順に同心円状に並ぶ第１、第２および第３の実装領域37a，37b，37cがそれぞれ環状に形成されている。

発光素子34は、例えば面実装タイプのＳＭＤパッケージ式のＬＥＤが用いられている。複数の発光素子34が基板33の第１、第２および第３の実装領域37a，37b，37cに沿ってそれぞれ実装されている。すなわち、複数の発光素子34は、異なる径で同心円状に配列される複数の発光素子列38a，38b，38cに沿って基板33に実装されるものであって、異なる径で小径側から順に同心円状に並ぶ第１、第２および第３の発光素子列38a，38b，38cに沿ってそれぞれ基板33に実装されている。第１、第２および第３の発光素子列38a，38b，38cの発光素子34は、それぞれ周方向に沿って所定の間隔をあけて配列されている。

第１および第３の発光素子列38a，38cの発光素子34は第１の発光スペクトルの光を発光する第１の発光素子34Hであり、第２の発光素子列38bの発光素子34は第１の発光スペクトルの光と異なる第２の発光スペクトルの光を発光する第２の発光素子34Lである。

第１の発光スペクトルおよび第２の発光スペクトルは共に白色である。第１の発光スペクトルは例えば６５００Ｋ、第２の発光スペクトルは例えば２０００Ｋであり、第１の発光スペクトルは第２の発光スペクトルよりも相関色温度が高い関係を有している。

第１の発光スペクトルの光を発光する第１の発光素子34Hの数は、第２の発光スペクトルの光を発光する第２の発光素子34Lの数よりも多い。例えば、第１の発光スペクトルの光を発光する第１の発光素子34Hの数は７８個、第２の発光スペクトルの光を発光する第２の発光素子34Lの数は４８個である。

コネクタ35は、基板33の表面の両端部で配線パターン上に実装されている。

また、透光カバー17は、透明な樹脂製で、中央に開口部41が開口する環状に形成されている。透光カバー17は、基板33を器具本体15との間に挟み込んでその基板33全体を覆うことが可能な大きさに形成された環状で平板状のカバー部42を有している。

透光カバー17には、レンズ43が一体に形成されている。レンズ43は、第１、第２および第３の発光素子列38a，38b，38cの発光素子34にそれぞれ対向して形成された３列の環状のレンズ部（第１、第２および第３のレンズ部）44a，44b，44cを備えている。レンズ部44a，44b，44cには、発光素子34に対向する裏面側に断面凹状の入射面45が環状に形成されているとともに、入射面45と反対の表面側に断面凸状の出射面46が環状に形成されている。

カバー部42の裏面側の外周部には、器具本体15の複数の係止孔28にそれぞれ係止される複数の係止爪47が一体に突設されている。カバー部42の内周部には、透光カバー17を器具本体15のねじ止めするための複数のねじ挿通孔48が設けられている。ねじ挿通孔48は器具本体15の取付孔29の位置に対応しており、ねじ挿通孔48を挿通したねじが取付孔29に螺着される。

また、セード18は、透光性を有する乳白色の樹脂製で、上面側が開口され、上面側の内周縁部に各セード取付金具30に取り付けられる取付段部が形成されている。器具本体15に取り付けられるセード18により、器具本体15の下面、発光モジュール16および透光カバー17等が覆われる。

また、器具本体15内には、電源回路51が収容されている。電源回路51の出力部から引き出された配線が２つの基板33の一端側のコネクタ35にそれぞれ電気的に接続され、２つの基板33の他端側のコネクタ35同士が別の配線によって電気的に接続されている。したがって、電源回路51の出力部に、第１、第２および第３の発光素子列38a，38b，38cの発光素子34がそれぞれ接続されている。

電源回路51は、引掛シーリングボディおよびアダプタ11を通じて入力される交流電力を所定の直流電力に変換し、変換した直流電力を発光モジュール16の基板33を通じて複数の発光素子34に供給し、複数の発光素子34を点灯させる。電源回路51は、第１および第３の発光素子列38a，38cの発光素子34と、第２の発光素子列38bの発光素子34とをそれぞれ個別に調光可能としている。

そして、電源回路51からの直流電力を発光素子34に供給することにより、発光素子34が発光し、発光素子34の光がレンズ部44a，44b，44cに入射し、レンズ部44a，44b，44cで配光が制御された光がセード18を透過して照明空間に照射される。

第１、第２および第３の発光素子列38a，38b，38cの発光素子34を全て発光させた場合、第１および第３の発光素子列38a，38cの第１の発光素子34Hからの第１の発光スペクトルである例えば６５００Ｋの光により、効率の良い照明ができるとともに、第２の発光素子列38bの第２の発光素子34Lからの第２の発光スペクトルである例えば２０００Ｋの光により、演色性を向上させることができる。

また、第１および第３の発光素子列38a，38cの第１の発光素子34Hのみを発光させた単色発光の場合、明るく、効率のよい照明ができる。

さらに、第２の発光素子列38bの第２の発光素子34Lのみを発光させた単色発光の場合、演色性の高い照明ができる。

このように、第１および第３の発光素子列38a，38cの発光素子34（第１の発光素子34H）のみ、または第２の発光素子列38bの発光素子34（第２の発光素子34L）のみを単色発光させた場合、発光する発光素子34の周方向のピッチには変化はないため、発光する発光素子34が点在して見えるような輝度むらの発生を低減することができるとともに、セード18での輝度むらの発生を低減できる。

また、本実施形態では、第２の発光スペクトルの光を発光する第２の発光素子34Lの数は第１の発光スペクトルの光を発光する第１の発光素子34Hの数よりも少ないが、第２の発光スペクトルの光を発光する第２の発光素子34Lを最外径の第３の発光素子列38cよりも内径側である第２の発光素子列38bに配置することにより、第２の発光素子34Lの周方向のピッチを小さくすることができ、輝度むらの発生を低減することができる。

したがって、本実施形態の発光モジュール16および照明装置10によれば、演色性を高め、輝度むらの発生を低減することが期待できる。

また、最外径の第３の発光素子列38cに、相関色温度の高く発光効率のよい第１の発光スペクトルの光を発光する第１の発光素子34Hを配列しているため、照明空間の広い範囲を明るくすることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

10 照明装置
15 器具本体
16 発光モジュール
18 セード
33 基板
34 発光素子
34H 第１の発光素子
34L 第２の発光素子
38a，38b，38c 発光素子列
43 レンズ
44a，44b，44c レンズ部

Claims (3)

1. 基板と；
   前記基板に実装された複数の発光素子と；
   を具備し、
   前記複数の発光素子は、異なる径で同心円状に配列される複数の発光素子列に沿って実装され、前記発光素子列毎の前記発光素子の発光スペクトルは同一であるとともに、隣り合う前記発光素子列の前記発光素子の発光スペクトルが異なる
   ことを特徴とする発光モジュール。
2. 前記発光素子は、第１の発光スペクトルの光を発光する第１の発光素子、および前記第１の発光スペクトルよりも相関色温度が低い第２の発光スペクトルの光を発光する第２の発光素子を有し、最外径の前記発光素子列に前記第１の発光素子が実装されている
   ことを特徴とする請求項１記載の発光モジュール。
3. 器具本体と；
   前記器具本体の表面に配置される請求項１または２記載の発光モジュールと；
   前記発光素子列の前記発光素子にそれぞれ対向される複数のレンズ部を有するレンズと；
   前記器具本体の表面側を覆うセードと；
   を具備することを特徴とする照明装置。

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